Die Karenga entspringt im Jablonowygebirge nordöstlich der Großstadt Tschita. Sie fließt in nordöstlicher Richtung durch das Bergland und mündet nach 366 km bei Ust-Karenga rechtsseitig in den Witim. Die Karenga entwässert ein Areal von 10.100 km². Der Fluss ist zwischen Ende November und Mitte April eisbedeckt.[1] In den Monaten Mai bis September führt er häufig Hochwasser.[1] Der mittlere Abfluss (MQ) 5,5 km oberhalb der Mündung beträgt 40,9 m³/s.[3]