常温下氯化镍为绿色或草绿色单斜棱柱状结晶。在干燥空气中风化，在潮湿空气中潮解，在真空中升华能很快吸收氨，受热失去部分结晶水，超过140℃时完全失去结晶水成为黄棕色无水氯化镍。易溶于水、乙醇和氨水，水溶液呈酸性。