Rạch Gầm bắt đầu từ điểm giáp ranh với kênh Bang Lợi, giữa xã Mỹ Long với xã Bàn Long, sông chảy trên địa phận xã Bàn Long rồi chảy qua địa phận xã Vĩnh Kim, từ chợ Vĩnh Kim sông đổ xuống hướng nam và đổ ra sông Tiền tại địa phận xã Kim Sơn,[4] vị trí cửa sông cách cầu Rạch Miễu khoảng 17 km về hướng đông. Chiều dài gần 11,5 km.[5]

Độ sâu trung bình của sông là 4-5 m, độ sâu gần vàm là 7-8 m.[4] Sông có đoạn rộng nhất là 100 m thuộc xã Kim Sơn,[4] vàm Rạch Gầm rộng khoảng 80 m.[6][4]

Sông hiện nay thường hay xảy ra tình trạng sạt lở, một tình trạng chung phổ biến ở các con sông thuộc địa phận tỉnh Tiền Giang, vào năm 2021, bờ tây Rạch Gầm sạt lở mạnh, kéo dài 70 m.[7] Nguyên nhân được xác định là do hạn mặn xâm nhập, làm cho cây bần dọc sông bị chết vì thối rễ nên đất bị tụt xuống sông.[8]