船橋市海神町東1丁目に源を発し、海神町・南海神の住宅街の間を流れ河口へ到達する。海神水門を過ぎると南海神川を合わせ、日鉄鋼板・東洋電業・NIPPOなどの工業地帯を抜けて東京湾に注ぐ。
海神川は公式な名称であるが、海神澪という名でも呼ばれている。その名称の通り川というよりは入り江に性格が近く、以前は船が通行していた。造船所が流域に存在したが京葉道路の開通によって通行が不能になったという[1]。海神川は海神中心部には届いておらず、西隣を流れる太刃洗川（南海神川へ流入）が海神西部を流れているがこちらは大部分が暗渠である。
