球磨川は、その源を熊本県球磨郡水上村の銚子笠（標高1,489m）に発し、川辺川などの多くの支川を合わせながら人吉・球磨盆地をほぼ西に向かって貫流します。盆地を抜けると、流向を北に転じながら山間の狭窄部を縫うように流下し、八代平野に出て、前川、南川を分派して不知火海（八代海）に注ぐ、熊本県最大、九州でも長さ３番目となる九州屈指の河川です。
流域の地質は、銚子笠から本川中流部の球磨村大阪間を結ぶ仏像構造線にに大きく二分されています。仏像構造線の北側は、秩父帯南帯と呼ばれる中・古生代の砂岩、粘板岩等からなり、その南縁部に石灰岩が分布している一方で、南側は、四万十層群と称される中生代の砂岩、粘板岩等が広く分布しています。
険しい山々の間を流れることから、最上川・富士川とならんで日本三急流の一つとして全国に知られ、「舟下り」が地域観光のシンボルとなっているほか、河川水を利用して肥沃な穀倉地帯が形成されているなど、古くから人々の生活、文化と深い結びつきを持っています。一方で、ひとたび洪水を起こすと流域の被害は甚大で、古来より「暴れ川」の名をほしいがままにしています。

人吉市街地を抜ける（人吉市）

山間狭窄部を流れる（球磨村）