Ngòi Phát khởi nguồn từ hợp lưu các suối Pờ Hồ, ngòi Tà Lơi, Nậm Pung và nậm Ho ở thung lũng xã Mường Hum. Trong số các suối đó thì dòng dài nhất là suối Pờ Hồ bắt nguồn từ dãy núi cao 22°24′35″B 103°36′50″Đ / 22,40972°B 103,61389°Đ / 22.40972; 103.61389 (suối Pờ Hồ) là ranh giới tỉnh Lào Cai và Lai Châu, chảy hướng bắc-đông bắc.

Từ thung lũng xã Mường Hum 22°31′35″B 103°41′56″Đ / 22,52639°B 103,69889°Đ / 22.52639; 103.69889 (Ngòi Phát) sông có tên là sông Mường Hum, chảy hướng đông bắc.

Sông chảy qua các xã Bản Xèo, Dền Thàng, rồi là ranh giới hai xã Bản Vược và Cốc Mỳ, và đổ vào sông Hồng bên bờ phải 22°37′14″B 103°49′11″Đ / 22,62056°B 103,81972°Đ / 22.62056; 103.81972 (Ngòi Phát).

Cách cửa sông 2 km là mỏ đồng Sin Quyền nằm hai bên sông, là mỏ đồng lớn nhất Việt Nam.