Полометь вытекает из озера Русское на Валдайской возвышенности, на территории Валдайского района Новгородской области. Высота истока — 188,0 м над уровнем моря[4]. На первых километрах Полометь извилиста и узка, течение быстрое, в русле — перекаты и пороги. В верхнем течении протекает несколько небольших озёр.
В среднем течении начиная от села Яжелбицы, стоящего на шоссе Москва — Санкт-Петербург ширина увеличивается до 20 метров, скорость течения по-прежнему высока, большое число каменистых порожков, берега высокие, иногда обрывистые. Такой характер течения сохраняется до большого посёлка Лычково на железной дороге Бологое — Псков.
В нижнем течении за Лычковом, река слегка успокаивается, хотя отдельные перекаты по-прежнему встречаются. Полометь впадает в Полу около деревни Костьково Демянского района.
Обширно исследован и подробно описан процесс деформации русла реки Полометь, чрезвычайно ускорившийся в 1950-х-1960-х по причине масштабного изъятия твёрдых пород в верховьях[5][6][7].