II se forme au Sud de l'État de Goias, non loin de Brasilia, par l'union de l'Uruhu, du rio das Almas et du Maranhão et descend du Sud au Nord, le long d'un bassin très étroit, franchissant quantité de rapides, de chutes, de défilés; il passe à Porto Imperial, Pedro Affonso, Carolina; son seul affluent considérable est, à gauche, l'Araguaya (3300 km), qui, depuis sa source (sous le nom de rio Grande), sépare les Etats de Mato Grosso et de Goias.

A 500 km en aval de ce confluent, le Tocantins, dont la largeur moyenne de 300 m s'élève progressivement à 1800 m, s'élargit en un vaste estuaire qui prend le nom de rio Para et mesure à son embouchure 64 km de large. 

La navigation, gênée par les rapides, remonte jusqu'à Porto Imperial. Le Tocantins est un fleuve de plateau qui a profondément creusé son lit, souvent encaisse entre deux falaises verticales; le plus beau de ces défilés, parfois étranglés en funils, est celui du 9^e parallèle.