La source de la rivière est en 48°49'204" Nord 3°59'678" Est (www.geoportail.fr), commune de Morains-le-Petit, dans les Marais de Saint-Gond dans le département de la Marne. Se dirigeant vers l'ouest, elle arrose Montmirail, après quoi elle pénètre en Seine-et-Marne. Elle coule parallèlement au Grand Morin au nord de ce dernier, de manière générale vers l'ouest. Elle conflue avec la Marne en 48°9448, 3°12123 à la Ferté sous Jouarre. Le débit moyen annuel du Petit Morin, calculé sur 47 ans à Jouarre (de 1962 à 2008), est de 3,4 m³ par seconde pour une surface de bassin de 605 km²1.Le Petit Morin présente des fluctuations saisonnières de débit relativement modérées et typiques des rivières de la Brie (Grand Morin, Surmelin). Les hautes eaux surviennent en hiver, et portent les débits mensuels moyens à un niveau de 4,54 à 6,28 m³ par seconde, de décembre à avril inclus (avec un maximum en février), et les basses eaux en été, de juillet à octobre, avec une baisse du débit moyen mensuel jusqu'au niveau de 1,34 m³ aux mois d'août et de septembre.
