Hedströmmen flyter i sydsydöstlig riktning genom Dalarnas län och Västmanlands län. Den har en längd på 128 km inklusive källflöden. Ån rinner genom södra delarna av Dalarna där den passerar Malingsbosjön vid Malingsbo och rinner sedan ut i Storsjön vid Baggbron i Baggådalen. Strömmen fortsätter genom Nedre Vättern vid Skinnskatteberg och passerar Kolsva för att slutligen mynna ut i Mälarviken Galten i Köpings kommun.

Hedströmmens övre delar är populära för kanotpaddlare och sportfiskare och ingår i Malingsbo-Klotens fiskevårdsområde. Här finns också den rödlistade arten asp.

Hedströmmens avrinningsområde sträcker sig genom kommunerna Smedjebacken, Lindesberg, Skinnskatteberg och Köping. I avrinningsområdet bor 8500 personer, varav 5400 i tätort. I avrinningsområdet finns 130 sjöar och fyra Natura 2000-områden som anses värdefulla för sina vatten. Ett av områdena är en sträcka kring huvudfåran medan de övriga är sjöar och våtmarker i området.

I Hedströmmens övre områden finns vatten som är känsliga för försurning medan det längre ner i systemet i stället finns hög påverkan av näringsämnen. Detta beror på att inslaget av åkermark och tätorter ökar i flödets nedre delar. I området finns fiskodling, avloppsreningsverk, metallbearbetningsindustri och ett antal dammar.