Длина 686 км, площадь бассейна 42,5 тыс. км². Средний расход воды в 185 км от устья, у города
Коврова, равняется 147 м ³/с. Питание преимущественно снеговое. Замерзает в ноябре, вскрывается в первой половине апреля.
Река берёт начало в пределах
Московской возвышенности, близ
Солнечногорска. От истока течёт на юго-восток, у деревни Черкизово круто поворачивет 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. Ниже названных водохранилищ сток Клязьмы регулируется, ширина её у платформы Клязьма железной дороги Москва—Ярославль — около 20 м. Течёт в основном по
Мещёрской низменности. В пределах Мещёры правый берег реки значительно ниже левого (кроме участка от
Вязников до
Гороховца). Ниже устья
Тезы понижается и левый берег. 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.