Lòng sông Đuống rộng trung bình mùa cạn 200 - 250m, mùa lũ 600 - 800m. Độ sâu trung bình 6 - 7m, mùa lũ 9 - 12m.
Sông Đuống tách từ sông Hồng ở phường Ngọc Thụy quận Long Biên chảy về phía đông đến xã Yên Thường ngoặt về phía đông nam qua vùng đất của huyện Gia Lâm, Hà Nội và các huyện Từ Sơn, Thuận Thành, Gia Bình, Bắc Ninh đổ vào sông Thái Bình ở Đại Than, gần Phả Lại. Đoạn chảy qua Hà Nội dài 17,5km.
Sông Đuống còn có các tên cổ là sông Thiên Đức, sông Đông Ngàn, sông Bắc Giang. Đoạn chảy qua Thuận Thành còn gọi là sông Lạc Thổ, đoạn gần Phả Lại gọi là sông Đại Than.