Длина — 146 км[3], площадь бассейна — 4750 км²[3], средний расход воды в 48 километрах от устья — 28,9 м³/с[3].
Нёмда начинается неподалёку от села Палкино Антроповского района Костромской области[источник не указан 1659 дней] на юго-восточной окраине Галичской возвышенности[3]. В верхнем течении река течёт по лесной местности, сильно петляя. Ширина реки составляет 10—15 метров. Приняв слева Шую, которая в месте слияния шире Нёмды, река увеличивается до 20—30 метров и начинает спокойно течь на юг.[источник не указан 1659 дней]
Ниже Кадыя начинает сказываться подпор Горьковского водохранилища на Волге. На последних 20 километрах река расширяется настолько, что чаще об этом участке говорят, как о Нёмденском заливе Горьковского водохранилища.[источник не указан 1659 дней]
Залив образует многочисленные острова и имеет изрезанную линию берега. По живописным берегам располагаются санатории и турбазы. Нёмденский залив пользуется большой популярностью у любителей рыбной ловли.[источник не указан 1659 дней]
В месте впадения Нёмды в Волгу на правом берегу стоит большое и старинное село Завражье, в котором родился знаменитый режиссёр Андрей Тарковский.[источник не указан 1659 дней]
На Вотгати в семи километрах от места её впадения в Нёмду расположен крупный посёлок Кадый — центр Кадыйского района Костромской области.