黑龙江有南北两源，以南源额尔古纳河为河源，全长4440公里，在俄罗斯的尼古拉耶夫斯克注入鄂霍次克海峡。黑龙江总长度，自海拉尔河源起4440公里（一说4370公里），以克鲁伦河为源头计算约5498公里，中俄界河长3000公里，俄罗斯境内长1400多公里，流域面积185.6万平方公里。其中中国境内流域面积89.1万平方公里。干流（自漠河县西北部的洛古河村石勒喀河河口起）全长2821公里。是中国四大河流(包括黑龙江、黄河、长江、珠江）之一、世界十大河之一。
黑龙江原为中国内河，仅次于长江、黄河，为第三大河流。清代，沙俄迫使清政府签订不平等的《中俄瑷珲条约》《北京条约》，上中游被划为中俄两国界河。哈巴罗夫斯克（伯力）以下的下游由全部俄罗斯内河。2004年，中华人民共和国和俄罗斯联邦签署最后边界协定，将两国国界以黑龙江为基本界限划清。