Die 155 Kilometer lange Warnow, die teils kanalisiert ist, ist nach der Oder der wasserreichste Fluss bzw. Strom in Mecklenburg-Vorpommern, der in die Ostsee mündet. Der Name ist aus dem Slawischen abgeleitet und bedeutet Krähen- oder Rabenfluss.
Sie entspringt in Mecklenburg im Landkreis Parchim etwa 35 Kilometer östlich der Landeshauptstadt Schwerin und etwa 10 Kilometer nördlich von Parchim in der Sternberger Seenlandschaft, unweit der sich nordöstlich anschließenden Mecklenburgischen Seenplatte. Dort liegt ihre Quelle bei der kleinen Ortschaft Grebbin.
Von dort aus fließt die meist recht träge dahinplätschernde Warnow als Wald- und Wiesenfluss in westlicher Richtung, zunächst in den Barniner See und durch diesen hindurch, um dann weiter Richtung Schweriner See zu fließen, ohne aber diesen zu erreichen. 5 Kilometer vor dessen Ostufer knickt sie in Richtung Norden ab und durchläuft wenig später den Mickowsee. Anschließend macht die Warnow ihren Weg durch die bereits genannte, wenig besiedelte Seenplatte in nordöstlicher Richtung, ohne aber noch weitere Seen zu berühren. Bei Weitendorf fließt der Brüeler Bach in die Warnow und bei Groß Görnow nimmt sie das Wasser der Mildenitz auf. Kurz danach durchbricht die Warnow als fast wild tosender Fluss in einem bis zu 40 Meter tiefen Durchbruchstal eine eiszeitliche Moräne mit leicht hügeliger Landschaft. Anschließend gelangt das Wasser des Flusses nach Bützow, die erste größere Stadt auf ihrem bisherigen Weg, wo ihr das Wasser der Nebel zufließt. Etwa 15 Kilometer weiter Nördlich durchfließt die Warnow die Kleinstadt Schwaan. Links in Fließrichtung stößt hinter der Hubbrücke im Ortskern die Beke hinzu. Bis in die 1950 er Jahre gab es Schiffsverkehr zwischen Rostock und Schwaan. Dieser wurde später wegen der unter Naturschutz stehenden Uferzone eingestellt.
Danach werden die Orte Damm, Pölchow und Papendorf passiert. Hier befinden sich mehrere ehemalige Ziegeleien, in denen für die Stadt Rostock und Orte in deren Umgebung Ziegel gebrannt und verschifft wurden. An einigen Stellen kann man noch Reste der Verladestationen, so die sogenannte Warnow-Halle in Papendorf, sowie eine Vielzahl von Torf- und Tongruben erkennen.
Die Stadt Rostock bezieht aus der Warnow unterhalb des Wehres das Trinkwasser, weshalb das Befahren der Warnow nur mit batteriebetrieben Motoren, Ruder-, und Paddelbooten erlaubt ist.
Nach dem Wehr am Rostocker Mühlendamm beginnt die etwa 12 Kilometer lange Unterwarnow, die teilweise von der Ostsee aus auch mit hochseetüchtigen Schiffen befahrbar ist. Die Unterwarnow zieht sich in nördlicher Richtung bis hinauf zum Breitling, wo sich das Flussbett von etwa 500 Meter auf etwa 3.000 Meter verbreitert. Hier liegt der Überseehafen. Kurz vor dem Breitling wird die Unterwarnow zwischen der Hanse Messe und dem Hafengelände vom Warnowtunnel unterquert, dem ersten privat finanzierten, mautpflichtigen Tunnel Deutschlands.
Danach erreicht die Warnow, deren Einzugsgebiet 3.324 km² umfasst, den Rostocker Stadtteil Warnemünde, wo sie in die Ostsee mündet.