Левый приток Цны. Берёт начало у села Новая Жизнь, течёт на север до устья реки Ламочка, затем на восток, впадая в Цну у села Кулеватово. Длина — 124 километров, площадь бассейна — 1790 квадратных километров. В низовьях расход воды летом 5 кубических метров в секунду, весной — до 500 — 700 кубических метров в секунду. В верховьях скорость течения 0,5 метров в секунду, снижается у посёлка городского типа Сосновка до 0,2 метров в секунду. Характерны высокие разливы (подъем уровня у села Правые Ламки на 4 — 5 метров). Ширина русла от 4 — 6 метров до 60 метров в устье.
Долина реки в верховьях имеет вид балки с крутыми склонами, в среднем течении расширяется до 6 — 8 километров. Правый берег крутой, вдоль левого пологого склона — надпойменная терраса. От села Лысые Горы до села Вирятино правый склон долины облесен, у Сосновки лес переходит и на левый склон, который становится круче правого.
В 1975 на Челновой построено водохранилище (южнее шоссе Москва — Астрахань) объёмом 34 миллиона кубических метров, которое изменило гидрологический режим, заливая долину Челновой и притока Двойня. Основные притоки: Сурава, Чернавка, Пишляйка, Криуша, Грязнушка, Изовка, Сосновочка и другие.