Nậm Xá bắt nguồn từ hợp lưu các suối vùng núi ở phần bắc hai xã Chiềng Ân và Chiềng Công huyện Mường La 21°31′21″B 104°15′25″Đ / 21,5225°B 104,25694°Đ / 21.52250; 104.25694 (Nậm Xá), chảy uốn lượn về hướng tây nam.

Nậm Xá chảy đến bản Pa Xá Hồng thì hợp lưu với Nậm Hồng từ phía đông chảy đến, lập thành Nậm Pia 21°27′14″B 104°10′36″Đ / 21,45389°B 104,17667°Đ / 21.45389; 104.17667 (Nậm Pia). Nậm Pia chảy qua bản Mường Pia xã Chiềng Hoa thì đổ vào sông Đà phía bờ trái, phía dưới Thủy điện Sơn La chừng 10 km [2].