מעלה נחל רבה מתחיל במורדותיה המערביים של אריאל וברקן. לנחל 2 יובלים במעלה- נחל סוסי ונחל רבה. נחל רבה עובר בשטח מחצבת רבה (המהווה ריסון לזרימות הנחל) אך התמזגות היובלים במורד המחצבה, מזרחה לראש העין. הנחל זורם בתוואי עירוני מוסדר בראש העין.
יובל נוסף, כפר קסם מתמזג לנחל מאז ביצוע כביש 6 במעלה חציית כביש 6. לאחר חציית כביש 6 ומסילת הרכבת זורם בשטחים חקלאיים עד להתמזגותו לנחל ירקון.