长江源于青藏高原巴颜喀拉山与唐古拉山脉间，在唐古拉山脉主峰各拉丹冬西南侧。
自古以来有不同说法：
近代在一些地理著作中有关长江河源大致有两种说法：一种是“江河同源于一山”，长江和黄河都发源于巴颜喀拉山，长江发源于南麓，黄河发源于北麓。另一种是长江发源于可可西里山。
源流有两支：南支木鲁乌苏河，北支楚玛尔河。上游段。上游河段横跨两个地形阶梯。长4529千米，占长江长度72.0％。流域面积100.6万平方千米，占流域面积的55.6％。
上游的沱沱河和通天河（从囊极巴陇至巴塘河口），河流流行于第一阶梯——青藏高原腹地内。因在高原顶部，河谷开阔，河槽宽浅，一般河宽300～1700米，河道蜿蜒曲折，水流缓慢散乱，汊流很多。
从巴塘河口到宜宾称金沙江，是第一至第二阶梯的过渡地段，这里地形突变，山高谷深，除局部河段为宽谷外，河流穿行于峡谷之中，比降大，河水湍急。到云南石鼓以下，突然转向东北流，著名的虎跳峡就在石鼓以下35千米的地方。
峡长16千米，最窄处仅30米。出虎跳峡后、穿越云贵高原北部，到四川省新市镇以下进入第二级阶梯，在宜宾附近汇集了岷江之后，才称长江。
自宜宾以下至宜昌之间长1030千米，习惯上称川江。河道蜿蜒于四川盆地之内，河床平缓，沿途接纳沱江、嘉陵江和乌江等众多支流，水量大增，江面展宽。
过川东奉节白帝城，长江穿行在第二阶梯至第三阶梯的过渡地段，切过七岳、巫山和黄陵3个背斜，两个向斜，形成举世闻名的长江三峡(瞿塘峡、巫峡、西陵峡)，长约200千米，峡谷与宽谷相间排列。
长江有三个源头，简称长江源，长江三源。南源为当曲，北源为楚玛尔河，西源为沱沱河。南源当曲，发源于唐古拉山东段霞舍日阿巴山东麓的高山沼泽，是真正的长江正源，根据遥感卫星探测计算以及多支探险队测量，水量为长江各源头之最，其长度居长江源诸河之冠。
长江是世界水能第一大河，第三长河，亚洲第一长河。长江有三个源头，南源为当曲，北源为楚玛尔河，西源为沱沱河。南源当曲，发源于唐古拉山东段霞舍日阿巴山东麓的高山沼泽，是真正的长江正源。河长360.34公里，流域面积30219平方公里，根据遥感卫星探测计算以及多支探险队测量，当曲水量为长江各源头之最，其长度居长江源诸河之冠。在世界大河中长度仅次于非洲的尼罗河和南美洲的亚马逊河，居世界第三位。
历史上认为有四个源头：1、正源本支（南支）是一级通天河，即古代所称通天河的上段，大体即布曲，是青藏铁路在唐古拉山镇区域的主要走向；2、正源南支当曲来自于唐古拉山脉东段山麓的沼泽地，接纳当曲就形成第二级通天河；3、正源西支沱沱河开始于唐古拉山脉主峰格拉丹东大冰峰，接纳沱沱河就形成第三级通天河；4、北源楚玛尔河出于昆仑山南支的可可西里山黑脊山南麓，接纳它就形成第四级通天河。正源与北源之间的勒玛曲（上流是秀水河）是季节河。
1976年考察认为是三个源头：并且沱沱河是主源，规定它汇入下面的大河起才称通天河，而把历史上称为通天河上段的布曲降为当曲的最大支流。2008年，中科院地理所考察队再次进行长江源考证时，发现当曲河长与水量都要长于高于沱沱河，因此认为当曲为长江正源，但尚未被备案承认。
长江干流自西而东横贯中国中部，位于东经90°33′～122°25′，北纬24°30′～35°45′之间。数百条支流辐辏南北，延伸至贵州、甘肃、陕西、河南、广西、广东、浙江、福建8个省、自治区的部分地区。流域面积达180万平方公里，约占中国陆地总面积的1/5。淮河大部分水量也通过大运河汇入长江。
其以上为上游，长4504公里，流域面积100万平方公里，其中直门达至宜宾称金沙江，长3464公里；宜宾至宜昌河段习称川江，长1040公里；宜昌至湖口为中游，长955公里，流域面积68万平方公里。湖口以下为下游，长938公里，流域面积12万平方公里。
长江源景观十分壮丽，雪山冰峰，无垠草地，蓝天白云倒映在河水中，构成了令人心旷神怡的美景。长江源头保护区与可可西里自然保护区是交叉关系，它的西部属于可可西里保护区和唐古拉山镇。
