Roter Main har sit udspring i Lindenhardter Forst ti kilometer syd for Bayreuth ved Hörlasreuth (Creußen) i en højde af 581 moh. Kilden blev i 1907 fæstnet i en stenopbygning hvorfra den løber ud i et tyndt trærør. Kildeområdet ligger i Naturpark Fränkische Schweiz-Veldensteiner Forst.  Flodens løb Roter Main løber først i sydøstlig retning før den svinger mod nordøst og løber gennem Creußen. Derefter løber den mod nord, indtil den ved Eremitagen drejer mod vest. Den løber gennem byen Bayreuth fra øst mod vest, i centrum af byen i et cementløb, der nogle steder er overdækket. I nærheden af Bayreuther Volksfestplatz deler floden sig i to arme. Den sydlige arm kaldes Mühlkanal, da der tidligere lå flere vandmøller i byområdet. Vandmængden holdes konstant med en dæmning. Den nordlige arm har som regel kun lidt vand, men da den har et bredt løb, tjener den som regulering ved højvande; den er delvist overdækket med parkeringspladser. Efter Bayreuth løber Roter Main mod nordvest i store sving i en bred dal forbi landsbyerne Heinersreuth og Neudrossenfeld. Syd for Kulmbach, ved Schloss Steinenhausen 298 moh. (50°5′12.8″N 11°23′55.7″E) forener den sig med Weißer Main, der har sit udspring i Fichtelgebirge ved Bischofsgrün.