Река Десенка берёт начало в лесах около деревни Дмитровки. Течёт на запад. У деревни Ильино сливается с рекой Черничкой.
По данным государственного водного реестра России относится к Окскому бассейновому округу, водохозяйственный участок реки — Нара от истока и до устья, речной подбассейн реки — бассейны притоков Оки до впадения Мокши. Речной бассейн реки — Ока[2].