رودخانه گاماسیاب یكی از طویل‌ترین رودخانه‌های ایران به شمار می‌رود. رودخانه دائمی گاماسیاب از محلی به نام كوه سنگ سوراخ از ارتفاعات جنوبی استان همدان سرچشمه می‌گیرد و پس از عبور از دشت نهاوند، در مجاورت روستای لیلی یادگار، شاخه رود ملایر (خرم رود) به آن می‌ریزد و در كنار روستای گردیان تویسركان، قلقل رود به آن متصل می‌شود. گاماسیاب از شاخه‌های اصلی رود كرخه به شمار می‌رود. رودخانه گاماسیاب در شهرستان خرم‌آباد استان لرستان با نام سیمره خوانده می‌شود و رودخانه‌های شرقی كبیركوه و رودخانه‌های لرستان به آن می‌پیوندد و پس از گذشتن از لرستان در غرب خوزستان، كرخه نامیده شده و در نهایت به باتلاق هورالعظیم می‌ریزد.