東岳の東斜面に発する3本の沢が水源となっている。標高1,290m付近までにこれらが合わさって1本の川となり東流する。1040mと950m付近でそれぞれ左岸より沢が合流する。920m付近で左岸よりホロカイシカリ一の沢川が合流。下流部の河谷は狭隘になっており、大雪湖への流入地点に国道273号の湖畔橋が架かっている。長さ約10km。
国道よりホロカイシカリ川沿いに標高1,180mほどまで道路が通じる。標高879mで左岸方向に分岐する大雪観光道路は銀泉台まで通じており、特に紅葉の時期には多くの観光客が訪れる。
川名の「ホロカ」は後戻りすることを示すアイヌ語で、ホロカイシカリ一の沢川が石狩川本流と逆向きに流れていことからの名とされる。