El río Tomatlán nace y discurre por la región montañosa situada al sureste de Puerto Vallarta, llamada Sierra El Tuito, con altitudes mayores a 2 000 metros sobre el nivel del mar.
Pertenece a la región hidrológica que INEGI nombra Costa de Jalisco.
De acuerdo a la Síntesis Geográfica del Estado de Jalisco, de la misma institución, el río Tomatlán, junto con el Tecuán, forma una cuenca que drena una superficie de 3 794,72 kilómetros cuadrados.
Desemboca en el océano Pacífico, cerca de la población que le da nombre.
El Río Mismaloya también es considerado como parte de esta cuenca y en su curso llena varias lagunas hasta su desembocadura en el mar.