Elle naît de la rencontre entre les rivières Rubi et Tele à l'est de la localité d'Aketi sur le territoire d'Aketi dans la province du Bas-Uele, à 379 m d'altitude. Son cours est dans sa totalité orienté nord à sud-ouest. Elle arrose ensuite la ville d'Aketi, chef-lieu du territoire homonyme, à l'endroit où elle est rejointe par la rivière Aketi dans sa rive gauche. L'Itimbiri marque la frontière provinciale entre le Bas-Uele et la Mongala avant d'entrer dans cette dernière où elle arrose les localités de Mandungu, Bongongo et Bokata. Elle marque également la limite provinciale entre la Mongala et la Tshopo jusqu'à son embouchure dans le fleuve Congo à l'est de la ville de Bumba.
De la rencontre entre la Rubi et la Tele jusqu'à son embouchure, l'Itimbiri parcourt une distance de 268 km mais 692 km si l'on tient compte de la source de la rivière Rubi.
Elle est un affluent de la rive droite du fleuve Congo dans le bassin du Moyen Congo en RD Congo.
Le bassin versant de l'Itimbiri
Le bassin versant de la rivière Itimbiri couvre une superficie d'environ 50'000 km2 à cheval sur les provinces du Bas-Uele, Tshopo, Nord-Ubangi et Mongala. Elle compte deux localités de plus de 50'000 habitants que sont Buta (chef-lieu de la province du Bas-Uele) et Aketi (chef-lieu du territoire homonyme). Il y a également des localités moins densément peuplé comme Likati, Djamba, Gombo, Mandungu, Bongongo, Bokata et Bunduki.