유로길이 32.6㎞, 유역면적 527.11㎢.
논산시의 북서부를 남서쪽으로 흘러 논산시 가야곡면과 부적면 경계에서 조정저수지를 이루고, 논산시내에 이르러 연산천(連山川) 및 노성천(魯城川)과 합류하여 남서쪽으로 흘러서 강경읍의 서쪽을 지나 금강 본류에 흘러든다. 논산천은 지류인 성평천(城坪川)·방축천(防築川)과 함께 주변일대에 펼쳐진 논산준평원(論山準平原)상을 흐른다.
논산천 본류의 북부에는 성동면·광석면일대가 이 천에 의해 개석된 대표적인 평야지대로, 높이가 10m 내외의 저지대로서 배후산지에서 집수되는 물이 논산천으로 빠지지 못하면 수해를 받기 쉬운 지역이었으나, 논산천을 따라 제방이 축조된 뒤부터는 수해의 염려가 없어졌다. 호남선 철도의 일부가 이 하천과 평행으로 달린다.