Sông Ngàn Sâu là một phụ lưu chính của sông La. Sông này dài khoảng 131 km, bắt nguồn từ vùng núi Ông Giao Thừa (cao 1.100 m) và núi Cũ Lân (cao 1.014 m) thuộc dãy núi Trường Sơn nằm trên địa bàn giáp ranh của hai tỉnh Hà Tĩnh và Quảng Bình, Việt Nam. sông chảy về hướng Bắc qua huyện Hương Khê, Vũ Quang, Đức Thọ và Hương Sơn (tỉnh Hà Tĩnh) rồi hợp lưu với sông Ngàn Phố tại ngã ba Tam Soa (hay bến Tam Soa), huyện Đức Thọ tạo thành dòng sông La.