孝妇河最终注入渤海。孝妇河干流始于博山区神头群泉，自南而北，穿过博山城区，依次经过淄川区、张店区、周村区，而后流入邹平县，经过县内22.9公里流程后进入桓台县，河道穿过马踏湖，在岔河村北注入小清河。

河道纵坡上陡下缓，流向东营，最终在东营流入渤海。