El Canal de Castilla nace al norte en Alar del Rey (Palencia), tomando sus aguas del río Pisuerga. Tras cruzarse en Herrera de Pisuerga (Palencia) de nuevo con este río, y volver a tomar aguas de él, rinde viaje depositando estas aguas en el río Carrión, en el sitio de Calahorra de Ribas (Palencia), tras recorrer 74,5 kilómetros y salvar un desnivel de 85,44 metros.

Para salvar este desnivel existen 24 esclusas, todas ellas, al igual que la mayor parte de su recorrido, en la provincia de Palencia, excepto la esclusa 14 situada en el pequeño tramo del recorrido del canal que discurre por la provincia de Burgos, en el municipio de San Llorente de la Vega. Todas las esclusas de este ramal son ovaladas, existiendo tres agrupamientos de esclusas, en Olmos de Pisuerga (esclusas 11 y 12), Frómista (esclusas 17, 18, 19 y 20) que salvan el mayor de todos los desniveles del Canal, y Calahorra de Ribas (esclusas 22, 23 y 24) justo antes de finalizar su recorrido en el río Carrión.

Para salvar este desnivel existen 24 esclusas, todas ellas, al igual que la mayor parte de su recorrido, en la provincia de Palencia, excepto la esclusa 14 situada en el pequeño tramo del recorrido del canal que discurre por la provincia de Burgos, en el municipio de San Llorente de la Vega. Todas las esclusas de este ramal son ovaladas, existiendo tres agrupamientos de esclusas, en Olmos de Pisuerga (esclusas 11 y 12), fromistaFrómista (esclusas 17, 18, 19 y 20) que salvan el mayor de todos los desniveles del Canal, y Calahorra de Ribas (esclusas 22, 23 y 24) justo antes de finalizar su recorrido en el río Carrión.

Igualmente, en este ramal existen los siguientes elementos: 2 presas sobre el río Pisuerga; 2 esclusas de retención; 18 acueductos y 32 puentes, destacando entre ellos el más antiguo de todos los del Canal: el puente de la Venta de Valdemudo.

En el Ramal del Norte son así mismo destacables la dársena de Alar del Rey y las construcciones en ella existentes.