Es forma per la unió del Blanco i el Guayllabamba, els quals neixen a la Cordillera Oriental andina; corren molt encaixats fins a la plana costanera, on s’uneixen a 80 km de la mar. En el curs inferior torna a encaixonar-se per travessar els turons de Quinindé. Desguassa al Pacífic arran del port d’Esmeraldas. La conca cobreix uns 21 000 km2 a la zona equatorial, afectada de pluges abundants i constants. La vall de l’Esmeraldas és una de les regions més riques del país, productora de bananes, i, amb la del Blanco, constitueix la sortida natural de Quito a la mar. El curs baix del riu és navegable per a embarcacions de poc calat.