Nậm La bắt nguồn từ các suối ở vùng núi các xã Bản Lầm huyện Thuận Châu, chảy qua xã Mường Chanh huyện Mai Sơn.

Các đoạn sông trong vùng có nhiều tên gọi khác nhau. Tại xã Bản Lầm có tên là suối Bản Bông chảy theo hướng đông nam và đi qua bản Bông của xã 21°17′0″B 103°48′1″Đ / 21,28333°B 103,80028°Đ / 21.28333; 103.80028 (Nậm La).

Đến xã Mường Chanh thì có tên Nậm Chanh 21°15′7″B 103°50′59″Đ / 21,25194°B 103,84972°Đ / 21.25194; 103.84972 (Nậm Chanh), chảy theo hướng đông bắc. Sang xã Hua La thì sông mang tên Nậm La.

Từ xã Chiềng Cơi 21°18′39″B 103°54′26″Đ / 21,31083°B 103,90722°Đ / 21.31083; 103.90722 (Nậm La) sông chảy hướng bắc, qua nội thị thành phố Sơn La.

Đến giữa xã Chiềng Xôm sông đổi hướng đông. Tại bản Xẳng chỗ đèo Cao Pha thì Nậm La chảy ngầm một đoạn cỡ hơn 4 km, xuất lộ 1 km rồi hợp lưu với Nậm Pàn thành dòng Nậm Bú [note 2] đổ vào sông Đà.