Sông dài 288km, đoạn vào địa phận Hà Nội khoảng 23km, từ xã Bắc Sơn đến xã Việt Long, huyện Sóc Sơn làm ranh giới giữa huyện này với tỉnh Thái Nguyên và Bắc Ninh. Có hai phụ lưu lớn là sông Công và sông Cà Lồ. Mùa mưa, lưu lượng cao nhất 3.500m’/s. Ảnh hưởng thuỷ triều lên tới ngã ba sông Công. Lũ lên nhanh song cũng rút nhanh, ít phù sa. Tác dụng chủ yếu là cung cấp nước tưới cho phần đất phía đông huyện Sóc Sơn.
Đoạn sông Cầu, chỗ hợp lưu với sông Cà Lồ còn có tên là sông Nguyệt Đức, hoặc Ninh Giang. Đây cũng là sông Như Nguyệt, nơi Lý Thường Kiệt lập phòng tuyến chống quân Tống năm 1077.