Die Mündung des Kokemäenjoki liegt an einem der größten Ästuare der nordischen Länder. Im Jahr 1914 wurde nahe dem Ort Suuniemenranta der schwerste Fisch aus dem Fluss geholt, der jemals in Finnland gefangen wurde, ein 149 kg schwerer Stör.
Bedeutende Nebenflüsse des Kokemäenjoki sind der Loimijoki, der Kauvatsanjoki und der Harjunpäänjoki.
Der Kokemäenjoki bildet den unteren Abschnitt eines Flusssystems, das über Nokianvirta, Kulovesi und Rautavesi den See Pyhäjärvi und dessen Einzugsgebiet entwässert.