Il corso dell'Orinoco forma un ampio arco che circonda lo Scudo della Guiana. La sorgente del fiume si trova a Cerro Delgado-Chalbaud, nei Monti Parima. Si trova al confine tra Venezuela e Brasile, a 1.047 m di altezza (02°19′05″N 63°21′42″W / 2,31806°N 63,36167°W / 2,31806; -63,36167). Il fiume può essere diviso in quattro tratti:
- Orinoco superiore - 242 chilometri (150 miglia) di lunghezza, dalle sue sorgenti alle rapide Raudales de Guaharibos. Questo tratto attraversa il paesaggio montuoso in direzione nord-ovest.
- Medio Orinoco - 750 chilometri (470 mi) di lunghezza. La prima parte di questo tratto ha una direzione generale verso ovest. Scende fino alla confluenza con i fiumi Atabapo e Guaviare a San Fernando de Atabapo. Il fiume scorre poi verso nord lungo il confine venezuelano-colombiano. Su entrambi i lati del fiume si trovano le montagne dello Scudo della Guiana. Il tratto termina alle rapide dell'Atures, vicino alla confluenza con la Meta a Puerto Carreño.
- Orinoco inferiore - 959 chilometri (596 mi) di lunghezza, con un'ampia pianura alluvionale. Scorre in direzione nord-est, dalle rapide dell'Atures fino alla Piacoa di fronte a Barrancas.
- Delta Amacuro - 200 chilometri (120 mi) di lunghezza. Forma un grande delta che si svuota nel Golfo di Paría e nell'Oceano Atlantico.
Alla sua foce, l'Orinoco forma un ampio delta che si dirama in centinaia di fiumi e corsi d'acqua. Essi scorrono attraverso 41.000 km2 (16.000 mq) di foreste paludose. Al massimo della sua larghezza, questo delta ha una superficie di circa 22.500 km2 (8.700 km2) e 370 km2 (230 km2) al massimo della sua larghezza. Nella stagione delle piogge, l'Orinoco può gonfiarsi fino ad una larghezza di 22 chilometri (14 miglia) e una profondità di 100 metri (330 piedi).
Al largo della costa del delta si trovano Trinidad e Tobago, separate dalla terraferma dal Canale di Colombo.
Grandi fiumi nel bacino dell'Orinoco
La maggior parte dei fiumi importanti del Venezuela sono affluenti dell'Orinoco. I più grandi sono il Caroní, che si unisce a Puerto Ordaz. Il fiume è in realtà collegato al Rio delle Amazzoni attraverso il canale Casiquiare. Questo è un distributore dell'Orinoco, che sfocia nel Rio Negro e poi nel Rio delle Amazzoni. Questo collegamento forma un canale naturale tra l'Orinoco e il Rio delle Amazzoni.
- Apure: dal Venezuela attraverso l'est fino all'Orinoco.
- Arauca: dalla Colombia al Venezuela a est, nell'Orinoco.
- Atabapo: dagli Altipiani della Guiana del Venezuela a nord dell'Orinoco.
- Caroní: dagli Altipiani della Guiana del Venezuela a nord dell'Orinoco.
- Caura: dal Venezuela orientale (Altopiano della Guiana) verso nord nell'Orinoco.
- Guaviare: dalla Colombia verso est nell'Orinoco.
- Inírida: dalla Colombia a sud-est nel Guaviare.
- Meta: dalla Colombia, confine con il Venezuela a est verso l'Orinoco.
- Ventuari: dal Venezuela orientale (Altopiano della Guiana) a sud-ovest verso l'Orinoco.
- Vichada: dalla Colombia a est verso l'Orinoco.