氯化镁常温下为白色结晶，易吸湿，溶于水和乙醇。100℃时失去2分子结晶水。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°C（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。