Длина — 160 км, площадь бассейна — 2030 км²[2]. Питание смешанное, с преобладанием снегового. Половодье в мае. Среднегодовой расход воды в районе села Буткан (5,8 км от устья) составляет 19,59 м³/с (данные наблюдений с 1957 по 1988 год)[3].
Крупнейшие притоки — Ёд (левый); Субач, Ядмас (правые).
Большая Лоптюга начинается к юго-востоку от Усогорска рядом с границей Архангельской области, на высоте 182,5 метра над уровнем моря[4]. Река течёт в почти ненаселённой местности, по заболоченной равнине, скорость течения небольшая, русло крайне извилисто.
В месте впадения Большой Лоптюги в Мезень стоит село Буткан[5].