土库溪续向南转西南流至台中市乌日区交界处，再汇入支流枫树脚溪（即南屯溪）。之后，随后南流进入乌日区而注入旧旱溪。但由于整治后的麻园头溪河面宽、流量大，而土库溪中游消失，因此亦有将合流后的土库溪下游河段，均泛称之为麻园头溪者。土库溪下游流经台中市文心南路后，沿岸景观开始出现紊乱，而且工厂林立，完全不同于中游市区河段。