流经区域
干支流上游流经森林覆盖的山区，植被良好，水土流失较轻，含沙量很
小。中下游穿过松嫩平原，中间经洪积台地，坡陡流急，河流侵蚀力强，成为松花江泥沙重要源地。下游为吉、黑两省界河，河道坡度甚小，河流蛇行，水流速度缓慢，河宽达400～1000米，流路多呈网状，江中沙洲、岛屿众多。沿江湿地沼泽广布，湖泡相连。吉林省江岸，在大赉以上为台地，多为高达10米以上的陡崖，构成天然堤防；大赉以下完全由堤防控制。
主要干支流
支流主要有甘河、讷谟尔河、诺敏河、绰尔河、洮儿河、雅鲁河、阿伦河等。

  洪水期与冰冻期
洪水期江面宽1～2千米，水深8～13米。每年11月中旬河流结冰，11月下旬封冻，翌年4月初解冻，4月中旬终冰，结冰期160天左右。嫩江县以下可通航。
嫩江梯级水电开发
嫩江为松花江的上源，从发源地至三岔河口全长1106km。嫩江的水能资源主要集中在干流及右侧支流（甘河、诺敏河、绰尔河、洮儿河）可开发的3万一25万kW的梯级水电站有15座，总装机126.6万kW，保证出力26.54万kW，年发电量34.28万kW·h。干流嫩江镇以上的上游河段可建卧都河、窝里河、固固河、库莫克4级电站。其中固固河为第一期开发工程，装机17.5万kW，保证出力3.49万kW，年发电量4.2亿kW·h，水库总库容94.37亿立方米。嫩江干流布西水利枢纽是一个以灌溉、防洪为主，兼顾发电的大型综合利用工程，水库总库容为63.12亿立方米，电站装机容量为25万kW，保证出力3.73万kW，年发电量6.6亿kW·h。支流上甘河柳家屯水电站装机12.33万kW，保证出力2.46万kW，年发电量3.31亿kW·h，水库总库容25.5亿立方米，正在初设阶段。
嫩江下游河段水能资源主要分布在右侧支流诺敏河、绰尔河、洮儿河上。
水文要素与气候
年内和年际及地区上的变化差异较大。最大年降水量为937.4毫米，最小年降水量为152.5毫米。年降水量主要集中在6～9月份，约占全年降水量的82%，其中7、8两个月所占比重最大。 嫩江河口处多年平均径流量为225亿立方米。年内及年际的径流分配不均。6～9月份最大，但这几个月的最大与最小平均流量相差50～80倍；年平均径流量最大与最小一般相差4 ～10倍，大者相差30～60倍。
嫩江流域属寒温带半湿润大陆性气候，冬季长而寒冷，夏季短而多雨，年平均气温2～4℃，历年最低气温-39.5℃，最高气温达40.1℃。冬季嫩江冰封期达150天左右，冰厚1米左右。
水资源利用
嫩江流域兴水利，除水害，现已建成大型水库5座，中、小型蓄水工程分别为28座和174座。嫩江干流莫力达瓦达斡尔族自治旗境内正在建设一座大型控制性工程——尼尔基水库，水库建成后，防洪效益十分显著。
为解决大庆油田用水和松嫩平原的农业灌溉用水以及人民生活用水问题，发展养鱼、育苇， 改善草原等，从70年代初开始，投资建设了北部、中部和南部三个引嫩工程，统称“三引”。“三引”从嫩江干流讷河市拉哈镇渡口到松嫩平原腹地，工程控制面积3750万亩，引水干渠长45公里，引水流量100立方米每秒。“南引”位于嫩江左岸 ，松嫩平原的西南部，控制面积3600平方公里。“中引”位于松嫩平原乌裕尔河、双阳河的尾部闭流区。工程控制面积7500平方公里 ，南 北长150公里，东西宽50公里。由于引来嫩江水，“三引”控制区域已退化的草原、减少的芦苇、消失的泡沼又恢复了生机，鸟类来此栖息，渔业得到大发展，粮食产量得到提高。