桐柏山为淮阳山脉西段，绵延于河南与湖北省交界处。主峰太白顶海拔1140米，即是淮河起始处。康熙、乾隆前后三次派人寻淮源。乾隆使者在太白顶大石旁洼处掘挖成潭，泉源无竭，乾隆认可这里是淮河真源。

小太白顶最西一支岭脊一直向北延伸，经淮源镇固庙村西再向北，与桐柏县北境的大复山相连，构成淮河水系与长江水系分水岭。

淮河沿河谷下行数里，两旁山崖草木纷呈。再向下数里，这里的河道不时有棱角分明的大小石头积在河谷间，在低洼处也可见到明水淙淙。过了左岸的“三道鼻梁”，又过“洞口”段，河中堆积许多大小不等的鹅卵石。“洞口”是因两岸有大小无数石洞得名。过“洞口”再向下，即进入“一线天”地段，因是淮河水自峡口流入，仰望两岸陡崖如一线天而得名。淮源水过一线天至出口处跌入一汪深潭。此处宽约50余米，正常情况，河水全没在石下，直至固庙西南始现明水，这就是古籍记载的“现于阳口”。淮源自太白顶至固庙不足15千米，直线距离仅4.5千米，河道落差约900米。

淮河向北，进入20余米宽河道，再北行千余米至河堰口村。村南淮河上有两座拦水古堰，村名即源于古堰。一堰拦水东流进入右岸农田，一堰拦水西流进入西岸渠道。西渠水除沿途灌溉农田外，还送水至淮源镇（固庙村）西分水岭上的“四连堰”。四连堰即四个连通的蓄水塘，上承澧河源分水的渠道和淮源分水的渠道，以灌溉分水岭两岸的农田。

淮河北出河堰口村，至固庙村南。固庙是古庙谐音，有淮源古井，曾称淮井铺。汉宣帝因其在大复山之阳而置复阳侯国。汉成帝于此置复阳县。固庙村西淮河南岸的三口古井，东汉曾在其中大的方口井上建有“淮亭”。明代曾于淮井旁立碑，康熙年间桐柏知县在碑的背面刻有“淮源”两个大字。淮渎庙北宋时迁于桐柏县城，禹王庙经历代维修、保存，至新中国成立后改成固庙小学。

淮河于淮源镇西北折向东，河道仅十余米宽，两岸堤埂为农田村庄地埂。再逶迤流至陈庄村，左岸有响水河汇入。响水河源于固庙北之大复山主峰老和尚帽。老和尚帽因其顶为巨石覆盖，又不生草木故名。响水河全长8.5千米，流域面积30平方千米。

淮河自响水河口曲折向东南流至娘娘庙，左汇红石崖河。红石崖河以流经丹霞地貌红石悬崖而得名。淮河曲折向东至刘庄村木子湾，右汇甘河。甘河源于太白顶东北侧崖下西茨沟。

淮河曲折向东至桐柏县城西北王庄，左汇北杨庄河后经桐柏县城东北，右汇水帘洞河。水帘洞河源于桐柏县南豫鄂边界元宝垛北侧，东北流数里，至太阳城遗址南的绝壁上垂帘而下。水帘高20余米，宽10余米，帘后石壁有洞，河因此得名。淮河自固庙至桐柏县城全长12.5千米，河宽由15米增至百余米，过去涨水时下游竹筏可直达县城。

淮河过水帘洞河口再东南，右有八道河汇入。再曲折向东至豫鄂边界的三河尖，右岸有九渡河汇入。九渡河，《水经注》称九渡水，出随县关家口，民国时期称出山河。

淮河自九渡河口折向东北流至唐城村东，左岸有月河来汇。再曲折向东北，左岸有陈留店河汇入。再东北，至固县镇东南，左岸有固县河汇入。固县是由故县名演变而来。南朝萧梁曾于此置淮安县，隋又改为桐柏县，直至北宋县治迁出，这里为县治长达400余年。

淮河过固县河口向东受卧牛山崖阻挡，又南折、东折。相传此处为大禹凿石开山引淮向东的遗址。再东流，右岸有永民河汇入。再曲折东行约6千米至大坡岭，进入信阳市境内。淮河在桐柏县境内全长83公里。