Nace cerca del Distrito Federal, en la región suburbana del municipio de Formosa (5.807 km² y 94.717 hab.
Se interna en Tocantins en la misma dirección sur, bañando la localidad que le da nombre, Paranã (11.260 km² y 10.794 hab.
Recibe luego por la derecha su principal afluente, el río Palma, con sus subafluentes los ríos Sobrado, Arraias y Palmeiras.
Gira entonces en dirección oeste para reunirse finalmente con en el río Maranhão, para dar lugar al nacimiento del río Tocantins.
Uno de sus muchos afluentes es el río Itiquira (200 km), muy visitado debido a la presencia de innumerables caídas naturales, como el salto del Itiquira, situado a unos 115 de la capital brasileña, Brasilia.