武華山南東斜面に源を発し西流、標高960m付近、岩山(1,121m)の直下で右岸側を併走してきた沢を合わせてのち南流する。国道39号の蛇行部分をくぐり、920m付近で左岸よりルベオンネナイ沢を合わせると再び西向きに流路を変える。820m付近で右岸にニュウチャロマップ川が合流してまもなく大雪湖に流入する。長さは約9km。 国道39号ははじめペンケチャロマップ川右岸を走るが、ルベオンネナイ沢との合流点の河谷で180度カーブしながら二つの川を一挙にまたいで左岸側に出る。その後は武華トンネルをくぐりルベシナイ川沿いを進む。 川の名はアイヌ語の「ペンケチャロマプ」penke-car-oma-p[上流の・入り口・にある・もの]。ニセイチャロマップ川（「ニセィチャロマプ」nisey-car-oma-p[峡谷・入り口・にある・もの]に対して上流にあることからの名のようである。