Quan Sơn chảy sang. Sông chảy qua các huyện phía bắc Thanh Hóa gồm Bá Thước, Cẩm Thủy, dọc theo ranh giới Vĩnh Lộc, Hoằng Hóa (tả ngạn - phía bắc) và Yên Định, Thiệu Hóa, thành phố Thanh Hóa, Quảng Xương, Sầm Sơn (hữu ngạn - phía nam) rồi đổ vào vịnh Bắc Bộ bằng ba cửa: cửa chính ở Lạch Hới (cửa Hới) nằm giữa huyện Hoằng Hóa và thành phố Sầm Sơn; cửa thứ hai tách ra từ Phường Tào Xuyên, Thành phố Thanh Hóa đổ ra Lạch Sung (cửa Sung, Lạch Trường) nằm giữa huyện Hậu Lộc và Nga Sơn; cửa thứ ba tách ra từ chỗ giáp ranh giữa Yên Định và Hoằng Hóa thành sông Lèn chảy theo ranh giới Hà Trung, Nga Sơn với Hậu Lộc ra biển..
Sông Mã có các phụ lưu lớn gồm:
