Le canal des moulins, anciennement «canal de Faventines», est alimenté par des sources situées sous l’hôpital de Valence, au bord du Chemin de Robinson où une chambre de captage recueille de multiples arrivées d’eau (face à l’ex-pisciculture) et par d’autres sources qui sourdent le long de ce chemin, de la rue Faventines au Chemin du Thon. Les deux bras Est du canal se rejoignent au niveau du Chemin du Thon et le canal se dirige vers la rue des Frères Montgolfier, la rue Derodon, le Chemin du Ruisseau, la rue des Moulins, le cours Voltaire, la rue Sévigné, et passe sous les voies ferrées.

Tantôt en souterrain, tantôt entre deux berges, tantôt avec un profil réduit cimenté, le canal passe en arrière du lycée professionnel «La Providence», traverse la «cité Chabert» (ex-propriété du Marquis de Vernon, receveur des Postes à Valence au 19éme siècle), passe sous les Boulevards et rejoint le musée de Valence, desservait les «roues des meuniers» implantées au 19ème siècle au 49, rue Gambetta et dans l’emprise de l’actuel Parc Jouvet (tannerie).

Le canal traverse l’avenue Gambetta, alimente les lacs du parc Jouvet et rejoint le ruisseau de l’Epervière. Ce ruisseau rejoint le Rhône dans le port de plaisance de l’Epervière. Les eaux de l’Epervière sont relevées par une «usine de relèvement» implantée sur ce port compte tenu de la rehausse des eaux du Rhône par suite de la construction des barrages de la compagnie nationale du Rhône (CNR).

Le canal des Moulins est le canal le plus «central» de la ville. Ses berges, plantées, seraient très favorables à la création de cheminements qui permettraient aux habitants de rejoindre depuis le centre-ville, le quartier de la Cécile et celui de Châteauvert.