Ngòi Bo khởi nguồn từ hợp lưu các sông suối ở sườn đông bắc núi Hoàng Liên Sơn [2].

Dòng nguồn lớn nhất bắt nguồn từ đèo Ô Quý Hồ [note 2] xã Hoàng Liên 22°21′23″B 103°47′31″Đ / 22,35639°B 103,79194°Đ / 22.35639; 103.79194 (Ngòi Bo). Dòng này chảy hướng đông nam, có các tên suối Cát (vùng bản Cát Cát), suối Tả Van (xã Tả Van), và đến xã Bản Hồ thì gọi là Ngòi Bo.

Từ xã Bản Hồ 22°15′39″B 103°58′40″Đ / 22,26083°B 103,97778°Đ / 22.26083; 103.97778 (Ngòi Bo) sông đổi hướng đông bắc chảy uốn lượn.

Đến xã Gia Phú huyện Bảo Thắng thì đổ vào sông Hồng 22°23′39″B 104°5′7″Đ / 22,39417°B 104,08528°Đ / 22.39417; 104.08528 (Ngòi Bo) bên bờ phải.