Река Мочурица извира на 561 м н.в. от южните склонове на Стидовска планина в Стара планина, в района на военния полигон "Ново село". По цялото си протежение тече през равнинен терен в широка долина с голяма заливна тераса и малък надлъжен наклон от 1,4‰. В горното си течение пресича от запад на изток Сунгурларското поле, като постепено завива на юг, а западно от град Карнобат посоката ѝ става югоизточна и образува къс пролом между планинския рид Терзийски баир на запад и възвишението Хисар на изток. След пролома надлъжният ѝ наклон става още по-малък и в долината и се появяват заблатени участъци и високи подпочвени води, откъдето идва и името на реката. Влива отляво в река Тунджа на 128 м н.в., в северната промишлена зона на град Ямбол.