Образуется слиянием Левого и Правого Сеймчана. Длина реки — 158 км (от истока Правого Сеймчана — 186 км), площадь водосборного бассейна — 3600 км². Замерзает в октябре и остаётся под ледяным покровом до мая — начала июня. Питание реки происходит в основном за счёт таяния снега и летних дождей. Впадает в реку Колыму в 1550 км от её устья по левому берегу. По данным наблюдений с 1940 по 1988 год среднегодовой расход воды в 61 км от устья составляет 35,24 м³/с[3]. Высота устья — 195 м над уровнем моря.[источник не указан 1352 дня] В устье расположен районный центр — посёлок городского типа Сеймчан.
В реке водятся виды рыб: обыкновенный окунь, обыкновенный ёрш, налим, хариус, обыкновенный чукучан, обыкновенный валёк[4] и др.
Впервые о реке Сеймчан упоминает сотник Н. М. Берёзкин в 1901 году. На карту нанесена в 1928 году экспедицией гидролога И. Ф. Молодых. Подробная геологическая съёмка бассейна реки проведена в 1934 году[5].
По данным государственного водного реестра России и геоинформационной системы водохозяйственного районирования территории РФ, подготовленной Федеральным агентством водных ресурсов[6]: