氯化镁纯品为无色单斜结晶，工业品通常呈黄褐色，有苦咸味。容易吸湿，溶于水100℃时失去2分子结晶水。常温下其水溶液呈中性。在110℃开始失去部分氯化氢 而分解，强热转为氧氯化物，当急速加热时约118℃分解。其水溶液呈酸性熔点118℃（分解，六水），712℃（无水）。

沸点：1412℃（无水）

水合的氯化镁加热时失水和氯化氢部分生成氯化氢和碱式氯化镁