La rivière de Payre prend sa source à 760 mètres d'altitude sur le plateau du Coiron, au lieu-dit Barras sur la commune de Berzème, sous le nom de ruisseau de Sinavoux. Elle se jette dans le Rhône à l'aval du barrage de Loriol sur la commune de Baix, à 86 mètres d'altitude.
La longueur de son cours d'eau est de 21,3 km1 et sa pente moyenne de 31,6 mètres par kilomètre. À Saint-Symphorien-sous-Chomérac, son débit est de 490 l/s