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青梅市中央部加治丘陵の南麓を東に流れ、入間市流下して狭山市広瀬地先で入間川豊水橋下流右岸に注ぐ荒川水系の一級河川である。上流域は桂川もしくは葛川とも称する。 入間市春日町付近で赤間川が霞川の下をくぐっている。 また、霞川は不老川、柳瀬川、黒目川、白子川、石神井川に並ぶ古多摩川の名残川の一つであると思われる。