合欢溪发源于台湾省铃鸣山、毕禄山及北合欢山的北侧斜面一带（南投县仁爱乡及花莲县），流长27.5公里，为大甲溪上游第二长之支流，流经台中县和平乡汇集碧绿溪，便沿太保久棱线东侧，与大甲溪呈约略并行向北流（大甲溪向南流），终至台七甲线65K处（清泉桥），汇入南湖溪。