La Savoureuse prend sa source à 1190 m d'altitude à seulement quelques dizaines de mètres sous le sommet du Ballon d'Alsace. Au bout de 41,6 km, elle se jette dans l'Allan, affluant du Doubs.
La descente du Ballon d'Alsace se fait de façon vertigineuse à raison d'une pente de 200 m de dénivelé par kilomètre. Depuis sa source jusqu'à la plaine, au niveau du verrou glaciaire de Mulvaux au-dessus du village de Lepuix, la Savoureuse aura perdu 600 m d'altitude. Son régime est celui d'un torrent de montagne. Son débit peut passer de 0 à 209 m3/s comme lors de la crue du 15 février 1990.
Durant sa descente, la Savoureuse s'assagit légèrement en passant par l'étang du Petit-Haut à 920 m d'altitude. À sa sortie, elle chute dans la cascade du Rummel à 803 m d'altitude pour atteindre la cascade du Saut de la Truite à 696 m d'altitude. Les deux cascades forment un cumul de 220 m de chute.