河源段：
    辽河有二源。东源称东辽河，西源称西辽河，两源在辽宁省昌图县福德店与西源汇合，始称辽河。
    一般以西辽河为正源，而西辽河又有两源，南源老哈河，北源西拉木伦河。两源于翁牛特旗与奈曼旗交界处会合，为西辽河干流，自西南向东北向，流经河北省的平泉县，内蒙古自治区的宁城县、翁牛特旗、奈曼旗、开鲁县，在吉林省的通辽市、双辽市，至科尔沁左翼中旗白音他拉纳右侧支流教来河继续东流，小瓦房汇入北来的乌力吉木伦河后转为东北－西南向，进入辽宁省，到昌图县汇合东辽河。
    东源东辽河，出吉林省东南部吉林哈达岭西北麓，北流经辽源市，穿行二龙山水库，在辽宁省昌图县福德店与西源西辽河汇合。
干流段
    西辽河与东辽河，流至辽宁省铁岭市昌图县福德店水文站上游汇入左侧支流东辽河后始称辽河（干流）。
    辽河干流继续南流，经昌图县、康平县、法库县、开原市、铁岭市、沈阳市、新民县、辽中县、台安县、盘锦市、盘山县、大洼且等县市，分别纳入左侧支流招苏台河、清河、柴河、泛河和右侧的秀水河、养息牧河、柳河等支流后，曾在盘山县六间房水文站附近分成两股。
一股西行称，经台安县，盘锦市双台子区，在盘山县纳绕阳河后入渤海。旧称此段为双台子河，实际为辽河真正的入海口。另一股南行，称外辽河，在三岔河水文站与浑河、太子河汇合后称大辽河，穿过大洼县、大石桥市，于营口市的老边区入渤海。自1958年外辽河于六间房截断后，浑、太两河汇成大辽河成为独立水系。
    辽河流域总面积21.9万平方公里，河长1390公里。根据河口控制站1956～1979年资料推算，辽河多年平均流量约400立方米/秒，多年平均径流量126亿立方米，多年平均输沙量2098万吨。干流自然落差1200米。 辽河上游分西辽河和东辽河，东西辽河于昌图县的福德店汇合后称辽河。1958年前，辽河流至盘山县沙岭镇六间房村处出现分流，一支经现在的大洼县、大石桥市流入渤海；一支穿越现在的盘锦市双台子区流入渤海。
    1958年，为使辽河、浑河、太子河洪水顺畅入海，解决营口港淤积及三岔河地区排涝问题，省政府在盘锦市盘山县与鞍山市台安县交界处的六间房村附近，建设永久性堤防工程将外辽河堵截。至此，辽河下游盘锦段成为辽河唯一入海通道。但由于旧有的习惯称谓，河流名称并没有及时更正，浑河、太子河入海河道称大辽河，而真正作为辽河的入海河道却称双台子河。2011年，辽宁省政府将辽河下游盘锦境内河段名称由双台子河更名为辽河。