莲溪本流河长57.28公里，水系河长则为81公里，流域面积1,507.09平方公里，主要支流有木瓜溪、寿丰溪、万里溪、马太鞍溪、光复溪等。其水系沿着花东纵谷向东北方向流，在海岸山脉最北端的花莲山出海，进入太平洋。平均坡度为1:285。中游建有箭瑛大桥、中兴大桥下游建有米栈大桥与月眉大桥，出海口是花莲大桥。
水文.古花莲溪原本河道在花东纵谷南端，海岸山脉东侧只有一条小溪流奇美溪，后来在板块运动中，海岸山脉被持续抬升，使得奇美溪流速变快，发生向源侵蚀的现象，最后奇美溪在瑞穗附近切穿海岸