小哈尔腾河发源于土尔根达坂。主要由冰雪融水和泉水汇流而成，由东向西，与大哈尔腾河平行流动，全长60千米，于哈尔腾口子渗入戈壁，潜流40千米后由于努呼图一带受基地为南北向隐伏断裂的影响呈泉水露出地面，再流经10千米后又渗入地下。潜流40千米后又于民主乡一带第二次露出地面。地表水与地下水经两次转化，最终汇入大、小苏干湖。流域面积1320平方千米，多年平均径流量0.662亿立方米。

小哈尔腾河源头有冰川76条，冰川面积40.7 平方千米，冰储量13.512亿立方米，雪线高程4830～4990米。

流域属于高山草原——草甸地带，由山地、海子沼泽、荒漠、戈壁等组成。流域属高寒气候带，干旱少雨。多年平均气温零下0.9摄氏度～3摄氏度，多年平均降水量121.3毫米，多年平均水面蒸发量1000毫米，无霜期80~90天。水质类型（中上游）Ⅱ类，矿化度0.28克每升。草场类型是以荒漠为主的天然牧场。