El nacimiento de este río se encuentra muy cerca del Pico Mustallar, que con una altitud de 1.987 metros sobre el nivel del mar, es el techo de la provincia de Lugo. Desde su nacimiento a su desembocadura el río recorre 42 kilómetros.
Su nombre es debido a la primera localidad por donde pasa, denominada Burbia. Recorre, además, a lo largo de su curso las siguientes localidades Aira da Pedra, Veguellina, Ribón, Paradaseca, Puente de Rey, Landoiro, Villafranca del Bierzo, Vilela, Corullón, Horta, Toral de los Vados y Penedelo.
Es un río de fondo rocoso tiene pedrizas y gravas en sus tramos superiores, donde la anchura media del cauce es de 10 a 15 metros, y gravillas en los tramos inferiores, donde la anchura aumenta hasta 15 a 20 metros. El río discurre por un valle estrecho que se abre a partir de su paso por Villafranca del Bierzo. La superficie de su cuenca abarca 1.590 kilómetros cuadrados.
Este río pertenece a la cuenca hidrográfica Miño-Sil. Sus principales afluentes son el río Tejeira y el río Valcarce, cuyas aguas se le incorporan cerca de Villafranca del Bierzo. Desemboca en el río Cúa, a una altitud de 420 metros sobre el del mar, poco antes que éste lo haga en el río Sil, cerca de la población de Toral de los Vados. En su curso medio y bajo es un río excelente para la pesca, donde abundan las truchas.
Como anécdota, cerca de este río, en el año 791, tuvo lugar la Batalla del río Burbia, en que la derrota cristiana frente a las tropas del emir Hisham I provocó la abdicación del rey Bermudo I en favor de su hijo Alfonso II.
