Le ruisseau de la Vaugine prend sa source près du lieu-dit Source du Chenil, dans le bois du Chanoi, à 263 m d'altitude[3], à l'extrémité nord-est de Charmoille[4].
De 9,2 km de longueur[1], la Vaugine coule globalement du nord vers le sud jusqu'à Vesoul puis oblique de l'est vers l'ouest jusqu'à sa confluence[4].
La Rivière de Vaugine conflue en rive droite dans le Durgeon, à 213 m d'altitude[5], au nord de Vaivre-et-Montoille, près du lieu-dit les Angles[4].
La confluence de la Vaugine avec le Durgeon est dans un site naturel protégé par la ZNIEFF 430020160 dite Basse vallée du Durgeon, pour une superficie de 428 hectares[6]