Берёт начало и протекает по Приволжской возвышенности, в низовьях — по Окско-Тёшской низине. Протекает по территории Навашинского, Кулебакского, Ардатовского, Арзамасского, Шатковского и Лукояновского районов. Генеральное направление течения — с юго-востока на северо-запад.
Исток реки на водоразделе с бассейном Суры около села Большое Мамлеево (Лукояновский район) примерно в 5 км южнее города Лукоянов. Устье реки находится ниже города Мурома.
Крупнейшие притоки: Ельтма, Акша, Иржа, Нуча, Леметь, Ломовка, Шилокша — левые; Серёжа, Шамка — правые.
Питание реки преимущественно снеговое. Среднегодовой расход воды — в 230 км от устья около 4 м³/с. Средняя дата ледостава — 25 октября, средняя дата вскрытия льда — 5 апреля[2]. В районе Шатков ширина реки около 10 метров, у Арзамаса — около 20-30, в нижнем течении река расширяется до 50 метров.
Долина реки плотно заселена. Крупнейшие населённые пункты на реке — города Арзамас и Лукоянов. Кроме того река протекает посёлки Шатки, Тёша и Гремячево, крупное село Натальино, а также многочисленные более мелкие сёла и деревни.
В верховьях протекает по району с выраженными явлениями карста. Около сёл Архангельское и Пасьяново — минеральные источники с сульфатно-кальциевыми и сероводородными водами. Между селом Архангельское и деревней Озерки в пойме Тёши несколько карстовых озёр с лечебной грязью[5].