ГИЛЮЙ - второй по величине (после Уркана) правый приток реки Зея, впадающей затем в реку Амур. Основные притоки - реки Могот и Тында. Длина реки 545 км, площадь бассейна - 22,5 тысяч километров, падение 703 м. Берет начало на южном склоне Станового хребта. Течет большей частью среди поросших лиственницей гор.
Средний многолетний расход воды в устье 205,6 куб. м/сек. Питание преимущественно дождевое с преимущественно летним стоком. Температура воды в среднем течении в июле 8-9°. Замерзает в первой половине ноября, вскрывается во второй декаде мая. Запасы гидроресурсов 441 тыс. квт.
По строению долины и водному режиму Гилюй делится на три участка: Верхний - от истока до устья р. Тынды, горный. Общее направление долины - на юго-запад. В русле большие валуны и частые лесные завалы. Средний участок- от устья Тынды до входа в хр. Тукурингра. Основное направление на юго-восток.
Долина расширяется, появляется пойма, уменьшается число перекатов, замедляется течение. Возможно плавание маломерного флота. На нижнем участке Гилюй пропиливает хр. Тукурингра вдоль. Долина резко суживается. После наполнения Зейского водохранилища нижний участок стал узким и длинным заливом водохранилища.
Бассейн Гилюя золотоносен. В устьевой части граничит с Зейским заповедником. Долина не заселена. Но по долине верхнего Гилюя прошла трасса БАМа и появились железнодорожная ст. Маревая, Джалингра, Бестужево. Гидрологические наблюдения в 1915-34 (с перерывами), а с 1934 - непрерывно.
В бассейне реки более 400 озёр общей площадью около 27 км. В устье образует извилистый, протяженный залив длиной около 60 км, впадающий в Зейское водохранилище в 30 км от Зейской ГЭС. До строительства ГЭС здесь - в устье Гилюя, в 60 км каньоне - было множество разнообразных порогов от 2 до 4 к.с... вследствие чего, и сам Гилюй классифицировался 4 к.с... теперь же Гилюй классифицируется 2 к.с. Первое русское поселение на Гилюе известно с 1676 г.