发源于山西省寿阳县东部的土陉岭，自西向东流向。

桃河是山西省阳泉市长度最长、流域面积仅次于滹沱河和温河的一条穿境大河。桃河古称绵曼水，发源于山西省寿阳县东部的土陉岭，自阳泉市郊区新店村西入境，由西向东流经阳泉市郊区的旧街乡、平潭镇（含原辛兴乡），阳泉市矿区，阳泉市城区，阳泉市郊区的李家庄乡，以及平定县的原岩会乡（今有10个村归入巨城镇，乱流村归入石门口乡）、娘子关镇，在河滩村西与温河合流为绵河。桃河在阳泉市境内全长91.4公里，流域面积1086平方公里（约占全境面积的四分之一）。