Der Río Arandilla entspringt am Fuß der Sierra de la Demanda wenige Kilometer nördlich der Ortschaft Huerta de Rey und mündet im Stadtgebiet von Aranda de Duero in den Duero. Die Straßenentfernung zwischen beiden Orten beträgt ca. 40 km. In seinem Schlussabschnitt zwischen Peñaranda de Duero und seiner Mündung durchfließt der Fluss das Weinbaugebiet Ribera del Duero.