雅鲁藏布江干流根据自然条件、河谷形态及径流沿程变化，可划分为河源区、上游、中游、下游。

一、河源区

雅鲁藏布江的源头在哪里？从十九世纪末开始，不少国内外学者曾前往河源区考察，但由于当时的条件限制，结论很不一致。

1975年中国科学院组织了青藏高原综合科学考察队再次进入河源区，深入研究，得出杰马央宗曲为正源，源头海拔5590米。

河源区由杰马央宗曲和库比激布两河组成，在两河源头有杰马失宗冰川、夏布厦冰川、昂若冰小、可色甲果冰川等。由于冰川退缩形成大面积冰碛物，谷地呈浅U形。

经测量，无论从流域面积、河长和流量，杰马央宗曲应为主源，这也符合当地藏胞的习惯。

二、上游段

从杰马央宗冰川的末端至里孜为上游段，河长268千米，集水面积26570平方千米，平均坡降4.45％，河谷宽达1～10千米在桑木张以下河段称当却藏布（又称马泉河）。

水流平缓，江心湖和汊流发育，两岸大片沼泽地内栖栖着许多水鸟。

三、中游段

从里孜到派乡为中游段，河长1293千米，集水面积163951平方千米，平均坡降1.18％。两岸支流众多，主要支流有年楚河、拉萨河、尼洋曲。

中游河谷呈宽窄相间的串珠状。在宽谷段，谷底宽达2～8千米，水面宽100～200米，有河漫滩，也有高出水面10米至120米的阶地。

水流平缓，河道平均坡降在1％以下，江中多沙洲、浅滩和汊流。在这些宽谷中以仁庆顶峡谷到托夏峡谷之间和永达峡谷至加查峡谷之间最为典型。

前一段最宽河谷6～7千米，两岸有三级或四级阶地；后一段最宽处亦可达7千米，水底平缓多沙洲和浅滩。

峡谷自上而下主要有岗来、仁庆顶、托夏、永达、加查、朗县和日敏等峡谷。峡谷一般长16～40千米，河谷呈“V”型，两岸山体陡峻，谷底宽50一100米，河道比降1.9～2.2％，水流湍急。

其中的加查峡谷最为著名，长37千米，平均坡降7.3％，两岸悬崖峭壁，水面宽仅50米，在干登上游5.5千米处有一瀑布高4.6米，另在龙巴堆处有高5.3米瀑布，1米以上跌水13处。宽窄相间的河谷为水能资源开发，创造了有利条件。

四、下游段

派乡到巴昔卡附近为下游段，河长496千米，集水面积49959平方于米，平均坡降5.5％。

河流人米林县里龙附近开始逐渐折向东北流、经派乡转为北东流向，至阳竖藏布汇入后，骤然急转南流，进入连续高山峡谷段。

经巴昔卡流入印度，在大拐弯顶部两侧有海拔7151米和7756米的加拉白垒峰和南迦巴瓦峰。从南迦巴瓦峰到雅鲁藏布江水面垂直高差7100米，可称为世界上切割最深的峡谷段。

从峰顶的冰川和永久积雪带到谷底的热带，构成了垂直地带。受地质构造控制，河流多曲流，水面宽在100米以内，落差十分集中，局部河段达62％。

主要支流有帕隆藏布、金珠曲等。众多支流下切深度浅，坡降很大，因此在河口形成悬谷瀑布，有的以百米的瀑布或连续跌水等形式直泻干流。

下游是全河水能资源最集中的河段。在大拐弯以下河段构造复杂，地震频繁，常有山体崩塌，冰川泥石流也时有发生。