嘉陵江源头，历来认为存在东、西两源。东源起自陕西省凤县西北凉水泉沟，西源起自甘肃省天水平南川。习惯上以东源为正源，西源称为西汉水。两源南流，至陕西省略阳白水镇相会，合流向南，经阳平关进入四川省境内广元市元坝区昭化镇与上游最大支流白龙江汇流，再南流经苍溪县、阆中市、仪陇县、南部县、蓬安县、南充市(顺庆区、高坪区、嘉陵区)、武胜县而达重庆的合川区，左纳渠江、右纳涪江两大支流后，经北碚区于重庆市汇入长江。

上游河谷狭窄，水流湍急，常有滑波、泥石流现象。中游河床平缓，水面宽阔，河曲发育。下游河道流向与四川盆地东部平行岭谷相交，形成著名的「小三峡」，峡谷陡峻，阶地河滩相间。流域内降水充沛，植被覆盖率低，水土流失严重，河水含沙量大。广元以下可以通航。

嘉陵江是长江北岸主要支流之一，自北向南纵贯四川盆地中部广元、阆中、南充、广安，于重庆市朝天门码头注入长江，全长1119公里。嘉陵江流域自北向南流的干流与自西北向东南流的涪江和自东北向西南流的渠江在合川附近汇合，构成巨大的扇形向心河网。嘉陵江上有16座航电枢纽（通航发电电站）其中有9坐位于四川南充境内，其中最大的航电枢纽是位于广元市苍溪县的亭子口水利枢纽工程。