Марица се ражда в Източна Рила, в Маричините езера, на около 2 300 метра надморска височина. Първите ѝ километри са бързи и студени — слиза през Костенецката котловина, минава край Белово и изведнъж излиза в равнината. Общата ѝ дължина е около 480 километра, от които 322 са на българска територия — четвъртият най-дълъг речен участък в страната. Водосборният ѝ басейн е 53 000 квадратни километра; близо две трети от него са български.
След Пазарджик реката се променя. Наклонът пада, течението забавя, коритото се разлива и започва да меандрира. Пловдив е построен точно там, където това е най-очевидно: градът стои на шест ниски тераси над реката от около 8 000 години и през цялото това време е трябвало да се справя с нея. При порой Марица може да вдигне нивото си с метри за часове — през 2005 година наводненията по поречието показаха колко бързо една равна река се превръща в проблем.
Притоците ѝ идват от три посоки и всеки носи различен характер. Тунджа, дълга 390 километра, идва от Стара планина и тече почти успоредно на Марица, преди да се влее в нея при Одрин. Арда, 290 километра, слиза от Родопите и носи студена, бистра вода от язовирите. Тополница, Стряма, Сазлийка и Луда Яна са по-къси, но именно те събират водата от южните склонове на Балкана и от Средна гора и я подават на равнината.