El Vinalopó nace al oeste del monte Moncabrer, en la Sierra Mariola, en el término municipal de Bocairente. Recorre 81 km. y su cuenca tiene una superficie de 1.692 km².
     Riega las huertas de Bañeres, Bocairente y Benejama, recibiendo los barrancos de Peña Blanca y de Serrat. Antes de llegar a Bañeres nos encontramos con el azud de riego de la Acequia de Bocairente que retira un elevado caudal, pudiendo llegar a retirar su totalidad en verano. El retorno de una tercera parte del caudal derivado se produce también aguas arriba de esta localidad.
     En esta zona del Alto Vinalopó, existe un área de concentración de captaciones subterráneas utilizadas para abastecimiento y riego, de un total de 8.270 ha. Estos pozos se sitúan sobre acuíferos de muy buena calidad (Yecla - Villena - Benejama - Jumilla - Villena - Peñarrubia - Carche - Salinas), aunque se encuentran sobre-explotados.
     Desde Bañeres hasta la desembocadura por la margen derecha del río Marchal, el río Vinalopó recibe las aguas residuales de esta localidad, así como vertidos de una serie de industrias, lo que hace que empeore la calidad de sus aguas. Más adelante, aguas abajo de la desembocadura del Marchal, en el límite de los términos municipales de Bañeres y Benejama se encuentra el partidor de la Acequia de Benejama.
     A partir de su paso por esta localidad, el río cambia el rumbo hacia el suroeste. En el tramo situado entre Benejama y Villena el caudal del río es muy escaso y de muy baja calidad. En sus márgenes se observan actividades relacionadas con la extracción de áridos.
     Aguas abajo de Villena, el río recibe por su margen derecha los aportes de la Acequia del Rey. Producen un fenómeno de salinidad natural debido a que esta Acequia constituye el desagüe de la cuenca endorreica de una serie de lagunas situadas al oeste de Villena, asentadas sobre terrenos triásicos, caso de la Laguna de Villena, las Salinas de La Fortuna, las Salinas de la Redonda y las Salinas de Peñalva. Las aguas residuales de Villena vierten también a la Acequia del Rey.
     Mas adelante, el río pasa por Sax. Al oeste de la población de Sax, se encuentra la Laguna salada de Salinas, situada junto al pueblo del mismo nombre. Es una laguna de origen endorreico, de cuenca cerrada por las sierras de Salinas, Cabrera, la Umbría y el Rincón de Don Pedro; sus aguas, saladas, tienen presencia estacional y tradicionalmente se ha aprovechado para la extracción de sal.
     Aguas abajo, el Vinalopó pasa por Elda y Petrel de las que recibe sus aguas residuales. A continuación el cauce discurre por las poblaciones de Monóvar y Novelda. En este tramo recibe las aportaciones de la rambla del Bateig por la margen izquierda y de una serie de arroyos y ramblas que se incorporan al mismo. Las empresas marmoleras contribuyen a empeorar la calidad de las aguas.

     Más abajo de Monforte del Cid afluyen la Rambla de Orito por la margen izquierda y el Barranco de Tarafa por la margen derecha al que vierte la EDAR de Aspe. A continuación se encuentra el Embalse de Elche, de propiedad particular. 
     Cuando el Río Vinalopó entra en Elche nos encontramos con una extensa superficie de palmerales, además del resto de cultivos tradicionales. Esta ciudad se abastece en un 85% aproximadamente, a través de la Mancomunidad de Canales de Taibilla, perteneciente a la cuenca del Río Segura, complementado con recursos procedentes del Alto Vinalopó. Una vez que el río deja la población de Elche se incorpora al mismo parte del afluente de la EDAR de esta ciudad. Posteriormente nos encontramos con el azud de Los Moros.
     En la zona media y baja del río Vinalopó hay una zona de 40.000 has de regadío que utiliza recursos subterráneos. En la zona de los valles la sobreexplotación de los acuíferos está originando un proceso de salinidad. 
     Pasada la ciudad de Elche, el Río Vinalopó desaparece por lo que no llega a desembocar en el mar. En esta zona existe un enclave, las Salinas de Santa Pola, declaradas como Paraje Natural (es uno de los puntos más importantes de nidificación de aves de Europa). Es la segunda zona húmeda de mayor extensión de la Comunidad Valenciana (más de 2.400 ha.) y constituye la mejor representación de la flora y fauna típica de los saladares de la Comunidad. Se configura como una amplia zona litoral de marjales y lagunas de aguas, en muchos casos permanentes, limitada por un estrecho frente de dunas móviles que se extiende hacia el Sur en dirección a Guardamar. Recibe, por un lado, aportes de agua dulce, y también, por bombeo de agua de mar hacia los depósitos de las salinas. Se encuentran representados tres ambientes de las zonas húmedas litorales: marismas, saladares y salinas. 
     La laguna de El Hondo, cerca de la desaparición del río Vinalopó, es una depresión ocupada por aguas salobres de carácter permanente.