Elle sort du lac Bangwelo en Zambie à 1163 m d'altitude dans la province qui porte son nom et coule d'abord en direction Sud. Elle sépare ensuite la province de Luapula à celle de Muchinga et devient par la suite, la frontière entre la RD Congo et la Zambie . Elle prend la direction Est puis Nord en séparant les deux pays sur près de 550 km avant de se jeter dans le lac Moero à l'est du Mont Kundelungu à 921 m d'altitude. Certains affluents de rive gauche donc de la rive Congolaise de la Luapula proviennent du mont Kundelungu à l'instar des rivières Lutshipuka et Luanza.
En RD Congo, le bassin de la Luapula draine la province du Haut-Katanga et la plupart de ses territoires comme Sakania, Kupushi et Kasenga. Sa longueur totale est d'environ 640 km dont 98 km en Zambie et le reste en tant que frontière.
La Luapula est donc un sous affluent du fleuve Congo dans le sous-bassin versant de Lualaba.
Ses principaux affluents de la rive congolaise:
- Kafubu
- Lutshipuka
- Lubembe Occidentale
- Lubembe Orientale
- Luanza
- Kibalashi
- Kasengu
- Kufi Est
- Beleshi
- Shinshie
- Muniengashi
- Mulemba
- Luombwa
- Lufurizi
- Lubi