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지형적으로는 상류로부터 와이오밍 주의 윈드 강, 와이오밍·몬태나 주의 빅혼 강, 몬태나 주의 로어빅혼 강 등 3개의 작은 강유역을 지나간다.

상류 유역의 주류인 윈드 강은 와이오밍 주 북서쪽에 있는 애브사러카 산맥과 윈드 강의 고지에서 발원한다. 남동 방향으로 흘러 와이오밍 주 중서부의 저지대에 이르러서는 리버턴 근처에서 포포아기에 강과 리틀윈드 강에 합쳐진다. 여기서 방향을 북쪽으로 틀어 아울크리크 산맥의 깊고 장엄한 윈드 강 협곡을 통과하며 상류지역을 빠져나간다. 이 협곡의 남쪽에 보이센 댐이 있으며 북쪽에서 이 강은 빅혼 강이 된다.

계속 북쪽으로 흘러 빅혼 분지(이곳에는 빅혼 강의 2개 주요지류인 그레이벌 강과 셔숀 강이 흘러듬)를 지나 와이오밍 주와 몬태나 주의 경계에까지 이른다. 여기서 북동쪽으로 빅혼 협곡을 지나 로어빅혼 분지를 가로질러 총 742㎞를 흐른 뒤 몬태나 주 빅혼의 옐로스톤 강으로 흘러든다. 리버턴과 빅혼에는 이 강의 주요 관개시설이 있다. 커스터 전장 사적지가 있는 리틀빅혼 강은 몬태나 주의 하딘에서 강의 본류와 합쳐진다. 빅혼 협곡 국립휴양지가 협곡 양쪽으로 펼쳐져 있다.