Gwadalkiwir ma źródła w Górach Betyckich, następnie płynie u podnóża Mesety Iberyjskiej, poniżej Sewilli - przez zabagniony obszar, zwany Las Marismas, dzieląc się na kilka ramion. Uchodzi estuarium do Zatoki Kadyksu. Jej główne dopływy to Genil (lewy), Guadalimar i Huelva (prawe).