Der Sülzbach entsteht im Nordostzipfel des Weinsberger Gemeindegebietes etwa einen Kilometer östlich von Wimmental diesseits der Straßenunterführung unter der A 6 zwischen der Autobahn und der K 2113 auf etwa 253 m ü. NHN. Von hier zieht das junge Gewässer, das in Wimmental früher Gerbersbach genannt wurde, in westlicher Richtung zwischen beiden Straßen auf Wimmental zu, unterhalb des Schönenbergs im Norden, dessen ganzer, Dimbacher Berg genannter Hang von Weingärten bestanden ist, und des bis fast herunter ans linke Ufer bewaldeten Kreuzbergs im Süden. Nach einem Kilometer passiert er das Freibad von Wimmental, hier läuft rechts die Fuchsklinge den oberen Hang herab, die jedoch kein Wasser führt. Dann tritt er in den Siedlungsbereich Wimmentals ein, wo er sich, fast schon am westlichen Dorfrand, nach Süden kehrt. Er zieht unter der Talbrücke der Autobahn durch, hier rechts schon von der K 2111 begleitet. Während links noch nah die waldbekrönten Berge Galgenberg und Rauhberg stehen, liegen zu seiner Rechten inzwischen flache, beackerte Hügel. Am Zulauf der ebenfalls gewässerlosen Rauhklinge von links, deren Nordosthang ebenfalls von Reben bestanden ist, tritt er aufs Gemeindegebiet von Obersulm über. Beim anschließend am Westfuß des Rauhbergs stehenden Obersulmer Siedlungsplatz Am Goldberg liegen am linken Ufer zwei Teiche, danach mündet von Osten unterhalb des wiederum von Weingärten bestandenen Südhangs des Rauhbergs die Wolfsklinge. Nach ihrem Zulauf weitet sich die Talaue – hier von den Einwohnern Sülzbachs Deele (Tälchen) genannt – zur feuchten Ostbucht der Sandwiesen, während rechts jenseits der Kreisstraße 2111 schon die ersten Siedlungshäuser des Dorfes Sülzbach liegen. Ein Graben entwässert das Feuchtgebiet von links in den Sülzbach. Dicht vor dem Damm der Bahnstrecke Crailsheim–Heilbronn hat der Wasserverband Sulm im Jahre 2010 ein Rückhaltebecken für den Hochwasserschutz fertiggestellt. Nachdem er dessen Damm und den der Bahn durchflossen hat, tritt der Bach in einer Kurve nach Südwesten vor dem Sülzbacher Altenberg in die Sulm-Aue und den Siedlungsbereich Sülzbachs ein. Dessen alten Ortskern passiert der Sülzbach links und läuft unmittelbar vor Unterquerung der Kreisstraße 2112 (Staufenstraße) über ein Wehr. Nachdem er noch die neuere Gewerbezone des Dorfes an deren Ufer durchquert hat, mündet der Sülzbach nach insgesamt 3,8 km Laufs auf etwa 183 m ü. NN von rechts in die Sulm. Das Einzugsgebiet des Sülzbachs umfasst 4,7 km² und hat etwa Dreiecksgestalt. Seine nordöstliche Spitze liegt auf der Flurhochfläche des Gagernbergs, von wo sich die Wasserscheide in südwestlicher Richtung über Galgenberg, Rauhberg und den Sülzbacher Altenberg bis zur Mündung zieht. Jenseits liegt kurz im Osten das große Einzugsgebiet des über den Schwabbach zur Brettach entwässernden Dimbachs, im Südosten das des Seebächles. Westlich liegt jenseits des rechts den südwärts laufenden Sülzbach-Abschnitt begleitenden Hügelzuges das parallele Tal des durch Grantschen fließenden Wetterischbachs, die Einzugsgebietsgrenze zieht nördlich hoch bis zum Prinzessinwäldle auf dem Kamm des Wildenbergs, wo die Nordwestspitze des Einzugsgebiets liegt. Auf dem restlichen, östlich laufenden Teil der Wasserscheide an der Nordseite über das Buch, wo der mit 317,7 m ü. NN höchste Punkt liegt, und den Schönenberg bis zurück zum Gagernberg konkurriert im Norden erst der wiederum größere, kurz vor Erlenbach in die Sulm mündende Eberbach, danach wieder der Dimbach. Über drei Viertel des Einzugsgebietes liegen in offener Flur, der restliche bewaldete Teil beschränkt sich auf die Höhen- und Nordhanglagen, während die südexponierten Hänge zumeist weinbaulich genutzt werden. Nordöstlich von Wimmental und westlich von Wimmental stehen zwei alte Schilfsandsteinbrüche am Talrand der nördlichen Hochfläche unter Biotopschutz. Bemerkenswert sind an dieser oberen Talkante auch einige Klingen, darunter die Fuchsklinge und eine weitere am Eselskopf nordwestlich von Wimmental. In der Flur sind etliche Feldgehölze als Biotope geschützt, das Gehölz in der Wolfsklinge, einige Trockenmauern in den Weinbergen und Hohlwege; an Feuchtgebieten die Sandwiesen am Unterlauf, der Umkreis der beim Wohnplatz Am Goldberg liegenden Teiche und das Umfeld eines winzigen Teichs westlich von Wimmental. Naturdenkmale sind zwei Rosskastanien auf dem Altenberg westlich von Wimmental, ein Birnbaum am Weinbergrand des Rauhbergs, die Wolfsklinge, die Sandwiesen und die Kuppe des (Sülzbacher) Altenbergs. Die das obere Tal rechts wie links und das mittlere links begleitenden Hochflächen von Schönenberg, Buch, Wildenberg, Gagernberg, Kreuzberg, Galgenberg und Rauhberg liegen alle im Schilfsandstein (Stuttgart-Formation), die Quelle und das Tal unter den obersten Hängen dagegen auf ganzer Länge im Gipskeuper (Grabfeld-Formation) darunter. Der niedrige Hügelzug rechts des Südlaufs ist von Löss bedeckt, der auch einen Teil der Hochfläche des Gagernbergs einnimmt. Die zwei oben genannten alten Steinbrüche bieten Aufschlüsse der lokalen Schilfsandsteinlagerung, an einem früheren Geotop am (Sülzbacher) Altenberg sind die auf der Kuppe liegenden Estherienschichten des Gipskeupers aufgeschlossen. Naturräumlich wird das Gebiet zu den Schwäbisch-Fränkischen Waldberge gerechnet, und zwar mit dem oberen Teil bis zum Wimmentaler Laufknick zum Unterraum Sulmer Bergebene, danach zum Unterraum Weinsberger Tal.
