白龙江的源头在郎木寺，在甘肃省甘南藏族自治州碌曲和四川省若尔盖县的交界处。流经甘肃省甘南藏族自治州碌曲、四川省若尔盖县、甘肃省甘南州迭部县、舟曲县、陇南市宕昌县、武都区、文县，在四川省广元市汇入嘉陵江。
河流全长576公里，流域面积3.18万平方公里。河流穿山越谷，平均比降4.83%，天然落差2783米，年平均流量389立方米每秒。白龙江沿岸峡谷多，灌溉功能弱，但水能储量432万千瓦。主要支流实现了梯级开发，有岩碧口、朱宝寺等大中型水电枢纽。
白龙江流域居住着许多民族，包括汉族、藏族、回族、羌族、蒙古族、苗族等民族。历史上是汉族和少数民族融合的重要地区，是汉蜀之间的战略要地，是中国工农红军过川入甘的重要通道。历史战争遗迹遍布盆地。有著名的历史遗迹如尹平古道、哈达铺红军长征纪念馆、俄国世界会议会址、天仙腊子口战役遗址等。
