Die Hartsrivier is 'n noordelike sytak van die Vaalrivier, op sy beurt weer 'n sytak van die Oranjerivier (of Garieprivier), die grootste rivier in Suid-Afrika. Die rivier ontspring suid van Lichtenburg, suidwes van die Witwatersrand en vloei 320 km (ongeveer 200 myl) in 'n suidwestelike rigting, hoofsaaklik deur 'n baie gelyk gebied van die Wes-Transvaal (nou in die Noordwesprovinsie) voordat dit in die Vaalrivier vloei, ongeveer 100 km bokant die samevloeiing van die Vaal- en Oranjeriviere. Die rivier is nie standhoudend nie, maar word gereguleer om meer gereelde watergebruik moontlik te maak. Die meeste vis in die rivier is uitheemse spesies. In Barberspan is die meeste visse egter inheemse spesies. Vanaf Lichtenburg, vloei dit verby Biesiesvlei - waar die N14 nasionale pad gekruis word – en Sannieshof. Hier vloei dit saam met die Klein-Hartsrivier wat suidwes van Coligny ontspring. Verder stroomaf, 20 km wes van Delareyville, is die rivier verbind met Barberspan (26°35' S 25°35' O), wat gedeeltelik binne die Barberspan Natuurreservaat lê, en 'n RAMSAR-vleiland is.