מוצא הנחל ממוקם בגובה של כ־570 מטרים מעל פני הים בכפר הפלסטינירמאדין. בתחילה זורם הנחל דרומה, אך לאחר מכן משנה את כיוונו מערבה וזורם מתחת לגדר ההפרדה ולכיוון קיבוץ להב, צפונית לסנסנה ולכביש 3253, אשר מתחתיו הוא חולף בהמשך. לאחר מכן שוב משנה הנחל את כיוונו וזורם דרומה, במקביל לכביש 358. צפונית למחלף לקיה פונה הנחל וזורם לכיוון דרום־מזרח. הנחל זורם בין תוואי כביש 6 ליישוב כרמית. בצמוד לכביש 31 בקטע שבין מחלף שוקת למחלף מיתר ובגובה של כ־350 מטרים מעל פני הים, נחל רימון נשפך לנחל סנסנה. כמה מאות מטרים דרומה ממוקם שפכו של נחל סנסנה לנחל חברון.
