El río Gualaceo nace de la confluencia de los ríos San Francisco y Santa Bárbara, en la parroquia y ciudad homónimas.[1] Es uno de los afluentes del río Paute, su desembocadura esta al norte de la ciudad en el sector de Bullcay.[2] En sus orillas, la municipalidad del cantón realiza el "Carnaval del río Gualaceo".[3][4]
El río sirve de límite natural entre los barrios urbanos de la ciudad. En su orilla izquierda están los barrios: Cuenca, Benigno Váquez y Llampasay; mientras que, en la derecha: San Francisco, Patul bajo y Guazhalán.[1]