Кальмиус начинается на южном склоне Донецкого кряжа между ст. Ясиноватой и г.Донецком у с.Яковлевки, где он вытекает из балки двумя ручьями. Соединяясь, они образуют речушку, чистая и прозрачная вода которой течет по песчаному ложу, устланному галькой. Длина Кальмиуса - 209 км.

До г.Донецка река протекает в южном направлении. В пределах города на ее русле сооружен пруд. Ниже плотины она течет по искусственному руслу шириной 4-7 м. За городом Кальмиус протекает по извилистому естественному руслу, в котором образуются многочисленные перекаты и небольшие островки, разделяющие реку на рукава. Ширина русла - 15 м и более.

У с.Горбачево-Михайловки в Кальмиус вливает свои воды его левый приток - река Грузская. Ниже по течению река мелеет, вода становится прозрачной. Грязно-илистое дно сменяется песчаным. Берега покрываются зарослями камыша, тростника. В воде встречаются заросли рдестов, а также различных водорослей.

Недалеко от г.Жданова в Кальмиус впадает речка Кальчик (длина - 88 км). Русло Кальмиуса расширяется и он впадает в Азовское море.

В верхнем течении Кальмиуса обитает лишь пескарь, в среднем - наиболее многочисленны пескарь, уклея, овсянка и голавль, изредка встречается карп. В устье реки видовой состав рыб уменьшается, среди них преобладает пескарь, а другие виды (горчак, сазан, колюшка) встречаются редко. В весеннее время в Кальмиус входит шемая, рыбец и некоторые другие рыбы Азовского моря.