En sus primeros tramos cruza un profundo cañón, en el que se destaca la presencia de géiseres.

Corre hacia el este, y luego de 180 km llega a las costas del mar Argentino.

Hans Niemeyer nombra al Gallegos desde la confluencia de los ríos Turbio y Penitente, pero en Argentina se le da ese nombre desde un poco antes, desde la unión del Turbio con un desagüe del lago Cóndor.

[2]​ El río Turbio es su principal afluente; procedente del noreste, desde la sierra Dorotea.

El estuario del río Gallegos, más conocido como «la ría», se caracteriza por sus planicies intermareales fangosas, marismas y sitios de estancamiento de agua con pendiente contraria a la del mar, con una comunidad bentónica abundante con predominio de almejas (Darina solenoides) y poliquetos, características que la convierten en un humedal importante para las aves playeras migratorias.

En los matorrales alrededor del estuario hay especies de Senecio patagonicus, mata verde (Lepidophyllum cupressiforme), mata negra (Junellia tridens), calafate, barba de chivo (Ephedra frustillata); pastizales de coirón fueguino y caméfitas como yareta (Azorella caespitosa) y mata guanaco (Nardophyllum obtusifolium).

Alberga a más de 20 000 aves playeras neárticas y patagónicas al año.

La administración del centro está a cargo de la Asociación Ambiente Sur.