El Mattagami tiene una longitud de 443 km desde su nacimiento en el lago Mattagami en el municipio de Gouin[3] en el Parte Norte no organizada del Distrito de Sudbury, en el Escudo Canadiense al suroeste de Timmins,[4] hasta la isla de Portage en el municipio de Gardiner[5] en la Parte norte no organizada del Distrito de Cochrane, en las tierras bajas de la bahía de Hudson (Hudson Bay Lowlands).[6] Aquí está la confluencia del Mattagami con el río Missinaibi para dar lugar al río Moose, a unos 100 km del desagüe de marea de ese río en la bahía de James.[7]
El río Mattagami atraviesa la ciudad de Timmins, así como la ciudad de Smooth Rock Falls[7] y su cuenca drena 37 000 km².[4]
El nombre de Mattagami viene de la lengua ojibwe y significa tanto "el comienzo del agua" (maadaagami) como "aguas turbulentas" (madaagami).