Za počátek Chomutovky považuje Novoveský rybník, kde je rovněž stanoven začátek měření délky toku. Chomutovka protéká přírodní rezervaci Prameniště Chomutovky, která je chráněna především z biologického hlediska, a
Bezručovým údolím. Na svém toku vytváří
vodopád, který se nachází za
Horou Sv. Šebestiána. Poté teče zhruba jihovýchodním směrem, jenž si udržuje až k ústí do Ohře u Postoloprt.