Elle est avec la rivière Lokoro, les principaux affluents du lac Mai-Ndombe. Elle prend sa source au nord-est de la localité d'Ilenge sur le territoire de Kiri dans la province du Mai-Ndombe à 350 m d'altitude. Son cours est orienté d'est en ouest et marque sur moins d'une dizaine de kilomètres, la frontière provinciale entre le Mai-Ndombe et la Tshuapa. Elle pénètre ensuite complètement dans la province de Mai-Ndombe par le territoire de Kiri où elle arrose au passage les localités d'Ituna, de Kiri et Bikaki. C'est à proximité de la localité de Kiri qu'elle conflue avec la rivière Elomba, son principal affluent. Elle marque également a frontière territoriale entre Kiri et Inongo jusqu'à son embouchure dans le lac Mai-Ndombe près de la localité de Donkese après un parcours long de 233 km. La Lotoyi est par conséquent un cours d'eau du bassin du kasaï en RD Congo. 

Ses principaux affluents:

• Elomba
• Londo
• Niankoko
• Bikaki
• Ebia
• Lokangu
• Ikele
• Elele
• Ikomu
• Bofaki