Факийска река извира от западната част на планината Странджа, на 463 м н.в. под името Гъркова река, на 1,7 км северно от село Странджа, Община Болярово. До село Голямо Буково тече в тясна безлесна долина — до село Момина църква на север, до село Факия — на североизток, а до село Голямо Буково — на изток. След последното село Факийска река навлиза в дълбока, тясна (на места каньоновидна) и залесена долина с множество меандри, като разделя ридовете Каратепе на северозапад и Босна на югоизток (части от Странджа). След заличеното село Раков дол долината ѝ се разширява, а след село Зидарово навлиза в Бургаската низина, като образува широка наносна долина. В този си участък коритото ѝ е коригирано с водозащитни диги. Влива се в южната част на Мандренското езеро на 1,5 км югозападно от село Димчево.