Er entspringt in der Mongolei im Khentii-Gebirge, an der Flanke des heiligen BergesBurchan Chaldun. Innerhalb der Mongolei hat der Onon eine Länge von 296km und steht damit bezüglich der Länge an 19.Stelle der Flüsse der Mongolei.[2] Vom Khentii-Gebirge aus fließt er in nordöstlicher Richtung nach Russland und vereinigt sich später mit der Ingoda zur Schilka, die ihrerseits in den Amur fließt.