埃姆斯河发源于德国北部的北莱茵－威斯特法伦条顿堡林山（Teutoburger Wald）的南部。在下萨克森州，埃姆河变成一条比较大的河流，埃姆沼泽也因此得名。大支流哈瑟河在梅彭（Meppen）注入埃姆斯河，然后埃姆斯河往北流，在接近荷兰的国界的位置，进入了东弗里西亚。然后在靠近埃姆登的地方，埃姆斯河流入荷兰，往代尔夫宰尔前进。

在埃姆登与代尔夫宰尔之间，埃姆斯河成为德国与荷兰的边界。而在这里也产生了争论，荷兰人认为埃姆斯河穿过了河口的地理中心，但是德国人却认为埃姆斯河流经了最深的河道（接近荷兰海岸）。因为德国与荷兰关系良好，所以争论并没有进一步扩大。在流经代尔夫宰尔后，埃姆斯河进入了瓦登海（北海的一部分）。

埃姆斯河支流有哈瑟河和莱达河，下游河道经截弯取直整治，河口以上可通航116公里，通过多特蒙德-埃姆斯运河和莱茵河-黑尔讷运河分别同中部运河和莱茵河相接。从鲁尔区运出煤、焦炭，运进铁矿石、食品等。河口附近海港有埃姆登。