Amgun begynner ved samløpet mellom elvene Suluk og Ajakit i Bureinskogofjella. Den renner herfra i nordøstlig retning, og munner ut i Amur rundt 100 km før denne munner ut i Stillehavet. I nedbørfeltet ligger over innsjøer, med et samlet areal på . Elva renner gjennom et område med taiga og permafrost. Den største sideelva er Nimelen.