江合川は、源流域の大崎市北西部（旧鳴子町）では荒雄川と呼ばれている。荒雄川神社では荒雄川が祀られており、源流域の鬼首地区には「奥の宮」と呼ばれる荒雄川神社がある。
荒尾川の左岸にあたる荒雄岳の西麓から南麓にかけての一帯には鬼首温泉がある。荒尾川の支流の沢に沿っていくつもの温泉が古くから開湯しており、間欠泉や鬼首地熱発電所が分布している。このあたりを流れる沢のなかには、自然に湧出した温泉が高温のまま流れる「湯の川」のようになっているものもある。
上流域（鳴子町・美豆の小島）.
大谷川の合流後は東に転じ、鳴子火山群を北に回りこむ。このあたりの右岸には、鳴子火山群の麓に温泉が湧き、川沿いに鳴子温泉、東鳴子温泉、川渡温泉などが点在している。
これらの温泉地帯を過ぎたあたりで、川の両側に小黒ヶ崎山などが迫り、谷が狭まる。ここに「美豆の小島」（みずのこじま）と呼ばれる岩場がある。
この「池月沼」付近は、宇治川の戦いの先陣争いで知られる名馬池月の産地だという伝承があり、池の跡地には馬の神を祀る池月神社の祠があった。この付近には延喜式神名帳掲載の荒雄川神社（里の宮）がある。かつてはこの地点から上流側を「荒雄川」、下流側を「玉造川」と称していた。
中流域（玉造川・岩出山）.
江合川は両岸を広げ、旧岩出山町に扇状地を形成しながら南東へ進む。このあたりは旧玉造郡の中心地であり、古代の玉造柵の比定地とする説もある。
この河岸段丘の舌部には、伊達政宗の居城として知られる岩出山城がある。江合川の右岸には伊達政宗が町割を行った城下町が拓かれ、江合川から取水した内川という用水が築かれた。江戸時代初期には岩出山城よりも上流部の下一栗地区付近まで舟運が行われていたらしいが、徐々に川床が浅くなって舟運の上流限がどんどんと下り、江戸時代末期には旧古川市福沼付近までしか遡上できなくなっていた。
下流域（大崎平野）.
この城下町（旧岩出山町の中心街）を過ぎると、江合川は沖積地に出る。これは江合川や並走する鳴瀬川が形成したもので、大崎平野と呼ばれ、その土壌は肥沃な「大崎耕土」と美称されている。