Okavango-floden er bassinets væsentligste vandløb, og dannes ved sammenløbet af floderne Cubango og Cuito, der udspringer på Bihé-plateauet i det centrale Angola og flyder mod sydøst. Otamako-floden løber ud i Cubango lige oven for sammenløbet med Cuito. Omatako har sit udspring i Damaraland i det centrale Namibia. Okavango løber videre gennem Caprivi-striben ind i Botswana, hvor den spreder sig ud og danner Okavangodeltaet, som periodisk oversvømmes.
Via den såkaldte Selinda Spillway, også kendt som Magweqana, Magwekwana eller Magweggana, er Okavangodeltaet forbundet med Cuando-floden (som kaldes Kwando i Namibia), der er en biflod til Zambezi. Hvis vandstanden i Okavango er meget høj, kan vandet flyde mod øst mod Cuando-Linyanti-flodsystemet. Dette skete senest i august 2009 efter 30 års tørke. Tilsvarende kan høj vandstand i Kwando få vandet til at løbe mod vest, men det fordamper som regel inden det når Okavangodeltaet.
Andre vandløb i bassinet omfatter Eiseb, der periodisk løber fra Hereroland mod øst til Okavangodeltaet, og Nata, som fra det vestlige Zimbabwe løber ind i østenden af Makgadikgadisletten.
Kilder
A.J.E. Els and K.M. Rowntree "Water Resources in the Savanna Regions of Botswana"
Thieme, Michelle L. (2005). Freshwater Ecoregions of Africa and Madagascar: A Conservation Assessment. Island Press, Washington DC.