Karasuk begynner rundt 100 km sørvest for Novosibirsk, på 190 moh. Den renner i sørvestlig retning gjennom en bred dal i de sørlige delene av Barabasteppene, til den munner ut i et endorheisk bekken med små sjøer og sumper rundt 105 moh, på grensen til Kasakhstan. Ved høy vannstand renner noe vann fra øst for byen Karasuk i sørlig retning over Tsjuman (russisk: Чуман) til elva Burla (russisk: Бурла), og en annen del i nordlig retning over greinen Baganjonok (russisk: Баганёнок) til elva Bagan (russisk: Баган). Karasuk har ingen større sideelver.