El río nace en los montes Ikat, a 230 km a vuelo de pájaro al este del lago Baikal, a poca distancia de la fuente del río Tsipa, subafluente del Lena.

El río fluye globalmente en dirección noroeste y efectúa una curva hacia el sudoeste entrando en la llanura de Barguzín.

El río ha dado su nombre a un violento viento, el "viento del Barguzín", que sopla desde el valle del mismo nombre en el Baikal.

La navegación es posible hasta la desembocadura del Gargi (249 km), un habitual allí, delante del muelle Mogoyto (226 km).

Sus principales afluentes son: El caudal del río Barguzín ha sido observado durante 63 años (1934-97) en la localidad homónima de Barguzín, situada a 56 km de su desembocadura en el lago Baikal.