黑龙江流域位于亚洲东北部，其有南北两源，南源为额尔古纳河，北源为石勒喀河，南北两源在中国黑龙江省漠河以西的洛古河附近汇合后称黑龙江。

沿途接纳左岸的结雅河、布列亚河、阿姆贡河和右岸的松花江、乌苏里江等支流，在俄罗斯的尼古拉耶夫斯克（庙街）注入鞑靼海峡。