Byskeälven rinner upp i Arvidsjaurs kommun, i det sjörika skogs- och myrlandet norr om Storavan och mynnar i Bottenviken vid Byske i Skellefteå kommun. Högsta kustlinjen (dit havet nådde som högst under eller efter den senaste istiden) passeras ungefär vid Nyfors, en mil nedströms Myrheden. Den nedersta delen, från Bjurselet till havet, faller ca 38 meter på 11 kilometer.
Av avrinningsområdets 3 662 km² ligger 2 792 km² (76 %) i Norrbottens län och resten i Västerbottens län.
Som källflöde räknas Järferälven där sjöarna Västra Järfojaur och Östra Järfojaur återfinns i den övre delen. Järferälven rinner genom Västra Kikkejaure och mynnar i Arvidsjaursjön. Där mynnar även Långträskälven (som ovanför Långträsket heter Allejaurälven) och Svärdälven. Nedströms Arvidsjaursjön är de viktigare biflödena räknat medströms är Kelisån (med de stora sjöarna Pjesker och Gråträsket), Bäverån, Långträskån, Ålsån och Tvärån.
Byskio betyder "den svällande" och syftar på de häftiga variationer i vattenföringen som uppkommer till följd av den ringa sjöprocenten nedan källsjöarna.
I Långträskån fanns 5 regleringsdammar från Banfors till kraftstationen i Myrheden. Idag är alla hinder borta.
I Byskeälven bedrevs flottning fram till 1960-talet. Mindre kraftstationer har funnits vid Fällfors, Selet och Ytterstforsen, men de är numera utrivna. Numera råder förbud mot vattenkraftsutbyggnad i Byskeälven enligt 4 kap. 6 § i Miljöbalken.
Byskeälvens fiskevårdsområde Västerbottens-delen bildades december 1989. Det finns ett till fiskevårdsområde, Byskeälvens övre fiskevårdsomårde, för de delar som hör till Norrbottens län.
