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Elle prend sa source près de la localité éponyme de Luila sur le territoire de Kasangulu dans la province du Kongo-Central, à 580 m d'altitude. De là, elle s'écoule en direction nord jusqu'à son embouchure dans le fleuve Congo à l'Ouest de la localité de Kasangulu, à 232 m d'altitude. La Luila est un cours d'eau du sous-bassin du Bas-Congo d'une longueur de 40 km. 

Principaux affluents de la rivière Luila:

• Mungusi
• Lunkala
• Nsele
• Sakadi
• Lubila