Møllendalselven er nederste del av et 7,9 kilometer langt vassdrag som har sine øverste kilder vest for Grønetua, og derfra renner via Øvre Jordalsvatnet og Tarlebøvatnet ned til Svartediket. Tidligere delte elveløpet seg i to løp fra Årstadveien og ned til begynnelsen av nåværende Møllendalsbakken. Møllendalselven er i dag den eneste elven som renner åpent ut i Store Lungegårdsvann.