La rivière Lulua prend sa source dans la province de Lualaba en territoire de Dilolo plus précisément dans la collectivité de Luena. Sa source est située non loin de la frontière zambienne à plus de 1200 m d'altitude. Cette part de la frontière constitue également la ligne de partage des eaux entre le bassin du Congo et celui du Zambèze.
La Lulua coule d'abord en direction Ouest puis Est avant de prendre la direction Nord. Dans le territoire de Dilolo, la Lulua sert de frontière naturelle entre plusieurs collectivités à l'instar de Ndumba, Lulua-Lukoshi, Muyeye et Tshisangana.
A sa sortie de Dilolo, la Lulua penètre dans le territoire de Sandoa où elle arrose la ville du même nom chef lieu du territoire. Dans ce territoire elle est également une frontière entre plusieurs collectivités en continuant à couler en direction Nord.
Après avoir quitter Sandoa, la Lulua entre dans le territoire de Kapanga qu'elle draine du Sud vers le Nord avant de pénétrer dans la province du Kasaï-Central par le territoire de Luiza. Dans ce dernier, elle draine le domaine de chasse de Bushimaie et marque à nouveau la frontière entre plusieurs collectivités. Elle quitte Luiza pour former la frontière territoriale entre Dibaya et Kazumba puis entre ce dernier et le territoire de la ville de Kananga, chef-lieu de la province.
Autrefois, la ville portait le nom de Luluabourg en l'honneur de la rivière avant le recours à l'authenticité du président Mobutu qui a vu les appellations de l'ère coloniale disparaitre au profit des noms locaux.
La Lulua marque également la frontière entre les territoires de Demba et Kazumba avant de prendre la direction Ouest et devenir une enième fois une frontière mais cette fois entre les provinces de Kasaï-Central et Kasaï. Elle finit par entrer dans cette dernière où elle arrose la ville de Luebo juste à l'endroit où elle reçoit la rivière Luebo, son affluent le plus important de rive gauche.
Après un parcours de plus de 1000 km, elle finit par se jeter dans la rivière Kasaï au Nord-Ouest de la localité de Luebo. C'est un affluent de rive droite du Kasaï coulant entièrement en RD Congo.
La rivière Lulua est connue dans le Kasaï-Central grâce aux petites chutes de Mbombo.
Principaux affluents: