Длина Хатанги составляет 1,6 тыс. км, площадь бассейна — 364 тыс. кв. км. Равнинная река протекает по Северо-Сибирской низменности в широкой долине, разбиваясь на рукава, в русле расположено большое количество островов. Река впадает в Хатангский залив моря Лаптевых. В бассейне Хатанги находится около 112 тыс. озер общей площадью 11,6 тыс. кв. км, до настоящего времени бассейн реки еще мало исследован.
Питание реки главным образом снеговое, половодье — с конца мая по август. Замерзает Хатанга в конце сентября — первой половине октября, а вскрывается в первой половине июня. В теснинах и ущельях плато Путорана вода не замерзает на протяжении всей зимы. Годовой размах колебаний уровня воды до 8,5 м, на нижнем участке отмечаются приливы.
Основные притоки Хатанги: справа — реки Нижняя, Блудная, Попигай, слева — Новая, Малая Балахня.
В реке наблюдается изобилие рыбы. Как только Хатанга освобождается ото льда, большое количество рыбы из моря Лаптевых устремляется в реку, расходясь по ее притокам. Назад в море рыба возвращается к концу августа. В водах реки выполняется промышленный лов омуля, ряпушки, нельмы, муксуна, гольца и тайменя. В низовье реки и на берегах Хатангской губы собирают янтарь, а в устье есть выходы каменного угля.
Река судоходна, на ее берегу расположена пристань Хатанга. Вблизи от места объединения Котуя и Хеты, в нижнем течении реки, куда еще могут подниматься суда, расположен поселок Хатанга. В морском и речном портах в летний период стоят суда, ожидающие разгрузки и погрузки.