Khanka thực ra là hai hồ riêng biệt được ngăn cách bởi một đồi cát cao 10 mét (33 ft). Ngoại trừ phía tây bắc, bờ hồ là đầm lầy. Lưu vực của hồ là một đồng bằng phù sa rộng khoảng 16.890 km2 (6.520 dặm vuông Anh), trong đó 97% là lãnh thổ Nga. Với 4.000 đến 4.400 km2 (1.500 đến 1.700 dặm vuông Anh) diện tích mặt nước, đây là hồ nước ngọt lớn nhất Đông Bắc Trung Quốc. Có 23 sông cung cấp nước cho hồ (8 tại Trung Quốc và 15 tại Nga), song chỉ có một dòng chảy ra khỏi hồ là sông Songacha. Độ sâu trung bình của hồ là 4,5 mét (15 ft), còn độ sâu lớn nhất là 10,6 m (35 ft). Dung tích trung bình là 18,3 kilômét khối (4,4 cu mi), mặt dù có thể lên tới 22,6 km3 (5,4 cu mi). Khanka thuộc hệ thống sông Ussuri, và bản thân nó lại là một phần của hệ thống sông Amur. Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất tại hồ là 21,2 °C (70,2 °F) (tháng 7), còn nhiệt độ trung bình vào tháng thấp nhất là −19,2 °C (−2,6 °F). Lượng mưa tập trung vào mùa hè, và đạt 750 milimét (30 in) mỗi năm. Thời gian giữ nước của hồ Khanka là 9,9 năm.