Река равнинного типа. Принадлежит к бассейну Азовского моря. Исток находится на южном склоне Донецкого кряжа в южной части города Ясиноватая. Протекает по территории Украины в пределах Ясиноватского, Старобешевского, Тельмановского и Новоазовского районов Донецкой области. Впадает в Азовское море в городе Мариуполь.
Длина реки — 209 км, средняя глубина — 2 м, площадь водосборного бассейна — 5070 км², среднегодовой расход воды в районе пгт. Сартана 8,25 м³/сек, уклон составляет 0,91 м/км[3]. Замерзает в декабре, вскрывается в марте. В верхней части Кальмиус течёт в юго-восточном направлении, изменяя его на юго-западное в пределах Старобешевского района.
На реке расположены населённые пункты (вниз по течению): г. Ясиноватая, с. Яковлевка, г. Донецк, пгт. Ларино, с. Придорожное, пгт. Новый Свет, пгт. Старобешево, г. Комсомольское, с. Раздольное, с. Васильевка, с. Староласпа, с. Гранитное, с. Чермалык, с. Павлополь, пгт. Талаковка, пгт. Сартана, г. Мариуполь.
Верховья реки в черте города — лесопарковая зона, особенно интенсивно поросшая лесом по правому берегу. В 1950-х годах здесь был разбит парк культуры и отдыха имени Ленинского комсомола. В 1961 году в пойме реки создаётся водохранилище. Водохранилище образовано двумя дамбами, расположенными по проспекту Мира на севере и проспекту Дзержинского с юга . На берегах водохранилища создаются станция проката лодок и пляж. На Нижнекальмиусском водохранилище проводятся соревнования по технике парусного туризма. В центре города ширина водохранилища достигает 400 метров, тогда как на севере и юге Донецка ширина самой реки не превышает 10 метров. Благоустроенная набережная реки — популярное место отдыха горожан.
Используется для орошения и водоснабжения. На Кальмиусе устроены 4 водохранилища (Верхнекальмиусское, Нижнекальмиусское, Старобешевское и Павлопольское). В Верхнекальмиусском водохранилище заканчивается канал Северский Донец — Донбасс, строительство которого было завершено в 1958 году в целях обеспечения Донбасса питьевой водой. После строительства канала в обход водохранилища было сооружено искусственное русло. Территория Верхнекальмиусского водохранилища является охраняемой санитарной зоной. Нижнекальмиусское водохранилище является каскадом, состоящим из двух водохранилищ, разделённых дамбой. Нижнекальмиусское водохранилище территориально полностью находится в черте города Донецка. В пгт. Новый Свет находится Старобешевская ГРЭС, сооружено Старобешевское водохранилище. В нижнем течении реки сооружено Павлопольское водохранилище.