El sistema fluvial Amur—Shilka—Onon tendría una longitud de 4464 km (2874+560+1032), que lo situarían entre los 10 ríos más largos del mundo.

El río discurre por un amplio y profundo valle entre las sierras de las montañas Borščovočnyj, al sureste, de las montañas Čerskij y la meseta de Olëkma, al noroeste, mantenimiento una dirección sensiblemente noreste hasta la confluencia con el Argun, dando nacimiento al río Amur.

Debido a la estrechez del valle, no recibe grandes afluentes, con excepción de las dos fuentes que lo forman.

Las ciudades más importantes situadas a orillas del Chilka son Sretensk (7.930 hab.

El caudal del río Chilka se ha observado durante 50 años (1936-85) en Tchassovaïa, situada a unos 60 kilómetros de la confluencia con el Argun.