Sua nascente fica localizada no município de Primavera do Leste (embora outras nascentes também sejam consideradas), tendo uma extensão de 1457 km até o encontro com o rio Juruena, grande afluente do rio Tapajós, em Barra de São Manoel. Atravessa os biomas do Cerrado e da Floresta Amazônica.[1]
A bacia do rio Teles Pires possui intensa atividade agropecuária distribuída em praticamente toda a sua extensão, abrangendo alguns dos municípios com maior produção de grãos do Brasil. Estudos comprovam que as principais alterações antrópicas ocorridas na bacia nos últimos 30 anos estão relacionadas ao crescimento das áreas de agricultura.[2]
Sua bacia de drenagem possui aproximadamente 141.483 km². No período das secas, suas águas são cristalinas e de rara beleza, enquanto no período das cheias (outubro a maio), tornam-se escuras e altas. São seus afluentes pela margem direita os rios: Caiapó, Tabatinga, Parado, Peixoto de Azevedo e Cururu-Açú; e pela margem esquerda os rios: Verde, Paranaíba, Apiacás e Santa Rosa.[1]
Encontra-se em estudo a implantação da hidrovia Tapajós-Teles Pires para escoamento da produção agrícola de Mato Grosso.[6]
O rio Teles Pires tem sido afetado pela degradação ambiental, sendo ameaçado por desmatamento, processos erosivos, assoreamento e contaminação das águas por agrotóxicos e fertilizantes, provocados pela atividade agrícola e pelo garimpo, além da construção de hidrelétricas.[5][7]
