Длина — 686 км, площадь бассейна — 42,5 тыс. Км². Среднегодовой расход воды — в 185 км от устья, у города Коврова, равняется 139—147 м³/с. Питание преимущественно снеговое. Замерзает в ноябре, вскрывается в первой половине апреля. Река берет начало в пределах Московской возвышенности, близ Солнечногорска. От истока течет на юго-восток, по территории городского округа Химки[источник не указан 1229 дней], а затем по границе Молжаниновского района Москвы, где у села Черкизова круто поворачивает на восток. Берега в верхнем течении Клязьмы высокие, долина узкая. У впадения в Клязьминское водохранилище ширина реки достигает 12 м. Далее протекает через Клязьминское и Пироговское водохранилища, где смешивается с водами Волги. Ниже названных водохранилищ сток Клязьмы регулируется, ширина ее у платформы Клязьма железной дороги Москва—Ярославль — около 20 м. Течет в основном по Мещерской низменности. В пределах Мещеры правый берег реки значительно ниже левого. Ниже устья Тезы по низкому левому берегу начинается Балахнинская низменность, по правому — крутой берег (до 90 метров), относящийся к Гороховецкому отрогу Цнинского вала. Ширина в Ногинске — 50 м, во Владимире — 130 м. Кое-где Клязьма имеет ширину, превышающую 200 м. Максимальная глубина 8 м, преобладает небольшая (1—2 м). Местами река прорезает известняковые толщи. Дно глинистое, местами песчаное. На левом берегу между Ковровом и устьем Тезы расположен Государственный природный заказник «Клязьминский» (до 1978 года здесь были 2 боброво-выхухолевых заказника местного значения: Южский в Ивановской и Ковровский во Владимирской области).
