嫩江是松花江的北源，发源于大兴安岭支脉伊勒呼里山的南坡，河流由北蜿蜒向南，流经黑龙江省黑河市嫩江镇、中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站呼伦贝尔市尼尔基镇、黑龙江省齐齐哈尔市，在三岔河附近与第二松花江汇合，以下称松花江。河流全长1369公里，流域面积243900平方公里。其中至绰尔河口河长1110.1公里，流域面积123038平方公里。

嫩江干流自尼尔基镇以上为上游段，以下为下游段，上下游地形变化显著。嫩江镇以上，河流处于山间谷地中，东面为小兴安岭屹立，西面为大兴安岭屹立，河谷宽一般为2～3公里，个别河段可达5公里。嫩江镇以下，河谷逐渐开阔，到尼尔基镇附近两岸冲积平原宽达10公里，河道比降为1/5500，河宽150～400米，水深3米左右，河床为砂砾石组成，河道岔流多。齐齐哈尔以下，河流进入宽广的平原区，地形甚为平缓，河道比降1/18300，河宽380～900米，最大水深达10米，水流相当缓慢。

嫩江水系是一不对称的河流，支流分布右岸多于左岸。呼伦贝尔市境内的河流均系嫩江右岸诸支流，右岸自北而南主要支流有：二根河、罕诺河、那都里河、多布库尔河、欧肯河、甘河、郭恩河、霍日里河、诺敏河、格尼河、阿伦河、音河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河、霍林河等河流，河流流向均自西北向东南注入嫩江。其中诺敏河及其西南至绰尔河之间诸支流，仅河流的中上游段在呼伦贝尔市境内。各河流均发源于大兴安岭东南侧，上游为起伏较大的山地林区，坡度大，水流急，产汇流条件好。同时受东南海洋性气流影响较大，降水量较多，河网发育。河川径流充沛，水资源丰富，是自治区最大的外流水系。