一級河川

広島県廿日市市吉和の冠山を源とする。国土交通省中国地方整備局 太田川河川事務所 が置かれている。

広島市内デルタ（三角州）では祇園水門から本流の太田川放水路、大芝水門から旧太田川（本川）に分流する。
北大橋付近から旧太田川（本川）、新こうへい橋側は京橋川と分流する。
旧太田川（本川）は横川橋付近から天満川へ分流し、さらに相生橋付近で世界遺産・原爆ドームの下を流れる、元安川へ分流し、広島湾へ。
京橋川は駅西高架橋側から猿猴川として分流し、途中、府中大川 が合流し広島湾へ流れる。
上柳橋付近からの京橋川はそのまま広島湾へ流れる。