源于中国与朝鲜边境白头山东麓。除入海口附近一小段为朝鲜和苏联界河外，其余均为中国与朝鲜界河。图们江东北流至图们市转向东南流，注入日本海，全长520km，流域面积3.3万平米，其中中国境内2.2万南坪以上为上游流经玄武岩石地，多峡谷险滩、急流；南坪至甩湾子为中游，多深谷，河道宽窄相间，水流较缓；甩湾子以下为下游，为典型的平原河流。主要支流右岸有西头水，左岸有嘎呀河和珲春河（见图）。流域处于温带北部，河水以降雨补给为主，春季有少量冰雪融水，洪枯水量变化大。流域平均年降水量600mm，平均年径流量75.2亿。图们市以下可通航。