תוואי הנחל תחילתו בסמוך לישוב שורש. בדרכו זורם הנחל בסמוך ומדרום לכביש 1 עד לאזור לטרון. בדרכו מתכנסים אל נחל נחשון גם הנחלים מאיר ואילן וכן יובלים נוספים.
הנחל ממשיך בזרימה לכיוון צפון בשטחים חקלאיים עד להתמזגותו עם נחל איילון בק"מ ה- 39.0 שלו, במאגר משמר איילון.
