Der Stöckigsbach entspringt im regenreichen nördlichen Steigerwald (ca. 850 Liter pro Quadratmeter im Jahr) auf einer Höhe von 450 m ü. NHN etwa 2,7 km nördlich des WeilersNeuhausen, der zu der Gemarkung des Michelauer Ortsteils Prüßberg gehört. Seine Quelle liegt in einem Wald zwischen dem Bocksberg (463 m ü. NHN) im Osten und dem Gangolfsberg (469 m ü. NHN) im Westen.
Er durchquert zunächst den Neuhauser Forst und wird dort durch einige wasserreiche Gräben verstärkt. Südlich des Kleinen Knetzberges (447 m ü. NHN) mündet auf seiner rechten Seite der Eisenbach. Anschließend passiert der Stöckigsbach in östlicher Richtung den Hollacher Berg (409 m ü. NHN) von Süden. Der dann nach Norden verlaufende Bach durchquert den Ort Zell am Ebersberg und wird dort durch den von Osten kommenden Marsbach verstärkt.
Der weiterhin Richtung Norden verlaufende Bach unterquert nun die A 70. Daraufhin fließt er zwischen den Orten Sand am Main und Knetzgau (näher), schwenkt nach links auf fast westliche Laufrichtung und mündet dann vor dem Nordrand von Knetzgau auf einer Höhe von 215 m ü. NHN von links in den Main.
Sein etwa 14,7 km langer Lauf endet ungefähr 235 Höhenmeter unterhalb seiner Quelle, er hat somit ein mittleres Sohlgefälle von 16 ‰.
Einzugsgebiet
Das 35,36 km² große Einzugsgebiet des Stöckigsbachs liegt im nördlichen Steigerwald und in dessen Vorland. Es wird über den Main und den Rhein zur Nordsee entwässert.
Die höchste Erhebung ist der 491 m ü. NHN hohe Euerberg im Süden des Einzugsgebiets.
Am Oberlauf ist das Einzugsgebiet größtenteils bewaldet, ansonsten dominiert Ackerland und in den Auen Wiesen.
Größere Siedlungen sind die Dörfer Westheim im Westen und Zell am Ebersberg im Osten des Einzugsgebietes sowie Knetzgau im nördlichen Mündungsbereich.