Le Coeurcq prend sa source au niveau de la commune de Hennuyères où il porte le nom de « ruisseau de la Favarge ». Il est alimenté par plusieurs petits ruisseaux provenant du bois de la Houssière. Le ruisseau change ensuite de nom en quittant la province de Hainaut pour entrer dans la province du Brabant wallon et devient le Coeurcq.
Lors de son cheminement brabançon, le Coeurcq alimente les étangs de Coeurq, traverse la Zone d’Immersion Temporaire (ZIT), dont la vallée est aménagée en réserve naturelle, et poursuit son trajet à travers Tubize, vers la Senne.