Ориноко протекает в Венесуэле и Колумбии, между прибрежным прядью Анд Венесуэлы на севере, Анд Колумбии на западе и Гвианским плоскогорьем на юге. Река берет начало на юго-западе Гвианского плоскогорья на высоте более 1000
м. Уникальная природа плоскогорья послужила основой для создания прославленным писателем А. Конан Дойлом романа «Затерянный мир». На «потерянность» этого района указывает и то, что утечка Ориноко был найден всего пятьдесят лет назад, тогда же была установлена и точная длина реки.
В верхнем течении река прорезает кристаллические породы, изобилует быстринами и порогами и течет на северо-запад будто собирается без труда влить свои воды в Тихий океан. Но вскоре ее направление меняется на северный, а затем почти на противоположный первоначальному. Для среднего участка реки характерно чередование широких - до 10 км - участков и сужений всего в 250 м в ширину. После впадения большой левого притока - Цели - пороги исчезают и Ориноко становится судоходной. Постепенно расширяясь, река течет южной окраиной Льянос. Широкие и почти идеально плоские равнины, орошаемые Ориноко, разлеглись на небольшой высоте. Последняя ущелье находится у г. Сьюдад-Боливара, ниже которого русло сильно расширяется, а глубина достигает ЗО м, сюда доходят морские приливы.
В 200 км от океана, начинается дельта, ее площадь около 18 тыс. км2, здесь река делится на 36 рукавов, крупнейший из них южный - Бока-Гранде, шириной до 20 км. Большие пространства дельты заболоченные, покрытые мангровыми зарослями.
Режим реки крайне неравномерно и четко делится на два сезона: дождливый с апреля по октябрь и сухой с ноября по март. В период летних наводнений (апрель - октябрь) уровень воды поднимается на 10 и более метров, а ширина в среднем течении достигает 11 км (вместо 3 км в сухое время года). Особенно сильные разливы бывают в дельте, этому способствует сгон океанических вод пассатами. С октября дождливых дней становится меньше, реки возвращаются к своим русел. Преобразуются речные долины: зелень злаков густым ворсовые ковром покрывает равнину, над которой возвышаются одиночные деревья или группы пальм.
Ориноко судоходная по рукаву Макарея и выше по основному руслу на 400 км от устья, а при высокой воды - к колумбийской границе.
Речную систему Ориноко считают классическим примером раздвоения реки и ее долины (бифуркации), из которой выходят два рукава, которые принадлежат к разным речных систем. Это происходит ниже поселка Эсмеральда, где мощный 700-метровый водный поток натыкается на большой скалистый порог и делится на два рукава. Больший из них сохраняет прежнее название (Ориноко) и направление, а меньший - под названием Касикьяре - возвращает на юго-запад и несет свои воды в Риу-Негру, одной из крупнейших притоков Амазонки.
Никто не мешает потока встретил на пути препятствие, обойти его сразу с двух сторон. Но никогда не бывает, чтобы два расходящихся потоки, образовались, были абсолютно одинаковые по мощности, чтобы породы, по которым они текут, было одинаково легко (или трудно) размивани. Один из потоков неизбежно усугубится раньше, и вся вода пойдет в него, а русло второго останется сухим. Бифуркация всегда связана с перестройкой речной сети, происходит часто в форме перехвата одной реки верховьями другой.
В Касикьяре идет лишь треть той воды, которую несут верховья Ориноко, следовательно, казалось бы, вопрос решен: отомрет именно Кассы-Кьяра. Но не так все просто. Нет данных о том, какой уклон в этом месте в Ориноко и которому уклоном идет от нее Касикьяре. Если уклон Касикьяре существенно больше, то именно она будет углубляться быстрее и окончательно перехватит верховья Ориноко, которые, не сдвигая с места, окажутся уже в бассейне Амазонки.