La cuenca hidrográfica del río Ramis abarca los 14 685 km².

Nace en las cercanías del nevado Ananea Grande y la laguna La rinconada a 5828 m s.n.m., con el nombre de río Carabaya.

Durante su recorrido recibe diversos nombres de acuerdo al lugar.

Aguas abajo éste confluye con el río Pucará y pasa a llamarse río Ramis por 32 kilómetros hasta su desembocadura en el lago Titicaca, pero desde su naciente hasta la desembocadura en el Titicaca, recorre 299 kilómetros aproximadamente.

[1]​ El caudal medio anual del río Ramis es de 76 (m³/s).