Начинается на восточном склоне Икатского хребта, к востоку от высоты 2350,2 м. Высота истока — 2000 м над уровнем моря[3]. Течёт в северо-восток-восточном направлении, и далее, сливаясь с рекой Чина, образует реку Витим. Высота устья — 1171 м над уровнем моря[4].
Витимкан является одним из истоков Витима: суммарная их протяжённость составляет 1978 км[5].
На левом берегу реки (в 4 км выше места слияния с Чиной) находится посёлок Варваринский — административный центр сельского поселения «Витимканское». В 31 км к западу (выше по течению), на правобережье Витимкана, находится посёлок Карафтит.
↑Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 17. Ленско-Индигирский район. Вып. 1. Верхняя Лена / под ред. В. А. Виноградова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — 170 с.