Основная составляющая реки — Рио-Гранде — начинается в центральных районах Боливии при слиянии нескольких рек (Кайне, Миске и других), берущих начало в восточных хребтах Центральных Анд, в департаменте Кочабамба[3]. Маморе образуется после слияния Рио-Гранде с реками Якакани, Ичило и Чапаре[3]. Протекает в северном направлении через саванны и саванновые леса. В нижнем течении по реке проходит государственная граница Боливии и Бразилии. У г. Вилья-Велья Маморе, сливаясь с Бени, образует реку Мадейра[3][4].
Река питается дождевыми водами. С февраля по апрель происходят разливы, подъём воды достигает 8 м в месте впадения реки Гуапоре[2]. Во время половодья междуречье Маморе и Гуапоре площадью 120 тыс. км² затопляется[3].
В нижнем течении Маморе и её притоки порожисты, это препятствует судоходству[3]. Река судоходна для небольших судов в низовьях, между городами Гуажара-Мирин и Икеронес[2].
В обход порогов в 1913 году была построена железная дорога длиной 336 км, идущая от Гуджара-Мирима на границе с Боливией до Порту-Велью в Бразилии, что обеспечило Боливии выход к Атлантике[3][5].