길이 65㎞. 발원지인 치악산에서 남류하여 제천시 봉양면의 중심부를 지나 주포리에 이르기 전까지 용암천(龍巖川)이 되고, 여기에서 장평천(長坪川)과 합쳐진다.
주포리에서 산지를 서류하는 주포천(周浦川)이 되며, 충주시 산척면 석천리에서 원서천(院西川)을 합친 제천천은 동쪽의 대덕산·마미산(馬尾山)·부산(婦山)과 서쪽의 천등산(天登山)·인등산(人登山) 사이의 산지를 곡류하여 충주시 동량면 명오리에서 남한강으로 유입한다.
하천유역에는 평야가 거의 없고, 상류의 용암천유역에만 좁은 하곡평야가 부분적으로 발달하였다.하천은 산지을 깊이 파며 곡류하는데, 특히 충주시 산척면의 삼탄(三灘) 부근에 형성된 깊은 계곡은 유원지로 유명하다.