Dora Baltea é formada no maciço do Mont Blanc pela confluência, perto de Entrèves, de dois pequenos rios: Dora di Ferret, que vem do Glaciar Pré de Bar, em Val Ferret; e Dora di Veny, que vem do Glaciar Miage, em Val Veny.
Ao cruzar o Vale de Aosta, a Dora Baltea flui através da cidade de Aosta (onde o Buthier, um pequeno rio, corre para ele) e perto de todas as principais cidades do baixo Vale de Aosta: Châtillon, Saint-Vincent, Verrès e Pont-Saint-Martin. Depois de entrar na região do Piemonte, passa pela cidade de Ivrea e boa parte de Canavese, recebe de sua mão direita as águas do Chiusella e chega ao Pó no Crescentino.
A bacia hidrográfica tem uma área de 3.890,52 km2 (1.502,14 sq mi), e sua descarga (volume de água que passa por uma seção do rio por unidade de tempo) é de 96 metros cúbicos por segundo quando chega ao rio Pó.