Река Могиленка протекает в Можайском районе Московской области и Тёмкинском и Гагариснком районах Смоленской областях.
Исток — северо-западнее деревни Кусково Московской области, впадает в реку Ворю в 118 км от её устья по левому берегу. Длина реки составляет 20 км, площадь водосборного бассейна — 108 км².