Drena una amplia cuenca de 63 700 km² y tiene una longitud de unos 500 km, aunque si se considera su fuente más lejana llega a los 617 km.
[1][2][3][4] El río Limay nace en el extremo oriental del lago Nahuel Huapi y recorre en forma serpenteante unos 500 km en dirección noreste, sumando afluentes como los ríos Traful, Pichileufú, Collón Curá y Picún Leufú, hasta encontrarse con el río Neuquén, formando en su confluencia el río Negro.
El caudal del río va aumentando a medida en que recibe afluentes.
[6][7] Dado que el lago Nahuel Huapi se encuentra a una altitud de 764 m s. n. m., se han instalado sobre el cauce del Limay sucesivas represas hidroeléctricas con la finalidad de aprovechar la fuerza hidráulica disponible.
Las mismas son Alicurá, Piedra del Águila, Pichi Picún Leufú, El Chocón y Arroyito.