Elle naît de la rencontre entre les rivières Rubi et Tele prés de la localité de Mawai en territoire d'Aketi, dans la province du Bas-Uele. 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 262 km mais 650 km si l'on tient compte de la source de la rivière Rubi.
Elle est un affluent de rive droite du Congo dans le bassin du Moyen Congo en RD Congo.
Ses principaux affluents: