恒河发源于喜马拉雅山西段南麓，向东南流，进入恒河平原后，自西向东，最后经孟加拉国注入孟加拉湾。干流全长2527千米（从河源至孟加拉湾），流域面积105万平方千米，河口处多年平均径流量为5500亿立方米，多年平均输沙量为1.96亿吨。
在戈阿隆多，恒河与布拉马普特拉河汇合，汇口以下105千米的河段称博多河，在坚德布尔与来自左岸的梅克纳河汇合，汇合后的河段也称梅克纳河，然后通过3个汊口注入孟加拉湾。从戈阿隆多至孟加拉湾长约250千米。
三河总流域面积约175万平方千米，其中恒河105万平方千米，布拉马普特拉河为62．2万平方千米，梅克纳河约8万平方千米。恒河105万平方千米流域面积中，印度占81．44万平方千米、中国5．2万平方千米、尼泊尔14．7万平方千米、孟加拉国3．8万平方千米，总的年径流量约13100亿立方米，其中恒河约5500亿立方米（系法拉卡闸以上的径流量，计入了上游灌溉耗水量），布拉马普特拉河6180亿立方米，梅克纳河1418亿立方米。
恒河的源流是5条发源于喜马拉雅山西段南麓的河流，即帕吉勒提河、阿勒格嫩达河、曼代基罗河、陶利根加河和宾德河，前两条源流最长。阿勒格嫩达河发源于南达德维山以北约48千米；帕吉勒提河发源于根戈德里冰川的冰穴。现把根戈德里以南约20千米的高穆克作为恒河之源。阿勒格嫩达河与帕吉勒提河在代沃布勒亚格汇合以后始称恒河。恒河在恒河平原上接纳南、北岸许多支流在戈阿隆多附近，恒河与布拉马普特拉河汇合。布拉马普特拉河在汇口以上240千米河段称贾木纳河。恒河与贾木纳河（即布拉马普特拉河）汇合后，流经105千米又与左岸梅克纳河汇合，然后注入孟加拉湾。
三河汇流区的河口三角洲总面积约8万多平方千米，宽约300千米，从三角洲顶点至海岸约500千米。河流在三角洲上大幅度变迁，1785年布拉马普特拉河曾是从迈门辛城旁流过，现在向西移动了60多千米。15世纪时，恒河主河道在加尔各答市附近入海，后主流逐渐东移，与布拉马普特拉汇合成一条入海水道。因此三角洲上汊河、湖泊、沙洲遍布，水系紊乱，最大的汊河是巴吉拉什—胡格利河，它是被泥沙淤塞的古河道，枯季断流，只在汛期成为恒河的分洪道。
恒河北岸（左岸）主要支流有：拉姆根加河、卡格拉河、古姆蒂河、根德格河、布里根德格河、戈西河、默哈嫩达河。这些河流均发源于喜马拉雅山南麓，在尼泊尔和中国境内。卡格拉河在尼泊尔称格尔纳利河，河流向东南流，全长1080千米，流域面积12．75万平方千米。
朱木拿（又称亚穆纳）河是恒河右岸的最大支流，也发源于喜马拉雅山南坡，先接纳发源于流域西部印度河与恒河分水岭的支流，然后接纳发源于流域西南部的马尔瓦高原的昌巴尔河、贝德瓦河、根河，在安拉阿巴德加入恒河，属南岸支流。宋河也是南岸的一条支流，源自中央邦，在达纳布尔附近汇入恒河。
恒河各支流多年平均径流量为5076亿立方米，恒河干流仅为425．5亿立方米。
恒河干流坡降很小，河面宽阔，所以流速缓慢。从德里至孟加拉湾沿程长约1600千米，落差仅210米。从安拉阿巴德至瓦拉纳西（贝拿勒斯）的河段为1/10500；从法拉卡至拉杰沙希的105千米河段，比降为1/18700；从拉杰沙希至哈丁桥的75千米河段比降为1/22200；从哈丁桥至戈阿隆多112千米河段比降为1/28000。恒河的流域面积计算至布拉马普特拉河河口（戈阿隆多）约为102万平方千米。
恒河流域的径流，部分来自7—10月季风带来的降雨，部分来自4—6月热季喜马拉雅山的融雪。流域的降雨伴随西南季风而来，但也与7—10月孟加拉湾的旋风有关。11—1月降雨很少。降雨量的变化：从流域西端的750厘米到东端的2250厘米。在北方邦上恒河平原平均约750厘米—1000厘米；在比哈尔邦恒河中游平原为1000厘米—1500厘米；在三角洲地区达到1500厘米—2500厘米。三角洲地区3—5月和9—10月，往往遭受强旋风暴雨的袭击。
恒河实测最大洪峰流量为73200立方米/秒，恒河流域的洪水问题主要在北岸地区，多半由于支流漫堤和河流改道造成。戈西河是北岸一条大支流，河道宽度为6千米—16千米，有许多支流汇入，年最大流量为57002—6000立方米/秒，出现在7月中至9月底。由于地壳运动，河床逐渐变陡，引起了河岸和河底的冲刷，形成了高含沙水流。在过去200年间，河流摆动了112千米，河流的摆动和泥沙淤积使比哈尔邦有约7680平方千米土地成为不毛之地，造成大量城镇、村庄迁移。三角洲地区，河网密布，水流很慢，如一潭死水，每逢雨季，河水泛滥，一片汪洋。尤其发生强旋风暴雨时，常常带来人、家畜死亡和房屋、财产的损失。