La rivière Lulua prend sa source dans la province de Lualaba sur le territoire de Dilolo plus précisément dans la collectivité de Luena. Sa source  est située sur le plateau Katangais non loin de la frontière zambienne à 1234 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 avant de prendre la direction nord qu'elle maintient sur la quasi totalité de son cours. 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, elle penètre dans le territoire de Sandoa où elle arrose la ville du même nom, chef-lieu du territoire. 

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 délimite 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 la rive gauche.

Après un parcours de 1112 km, elle finit par se jeter dans la rivière Kasaï au nord-ouest de la localité de Luebo, à 383 m d'altitude. C'est un affluent de la rive droite de la rivière Kasaï coulant entièrement en RD Congo.

La rivière Lulua est connue dans le Kasaï-Central grâce aux petites chutes de Mbombo.

 

Principaux affluents de la Lulua: 

 

• Lukoshi (230 km)
• Luebo (221 km)
• Luiza ou Luisa (216 km)
• Kashileshi (180 km)
• Miao (170 km)
• Luashi (153 km)
• Moyo (102,6 km)
• Lushishi (102 km)
• Lueo (91 km)
• Lombelo (89,1 km)
• Luiji (84,3 km)
• Lulengela (80,3 km)
• Lubi (67 km)
• Luelo (63,8 km)
• Luifu (62,6 km)
• Lovua (58,4 km)
• Lutembo (48,7 km)
• Tshibashi (45,7 km)
• Lwatshi (45,3 km)
• Tshibungu (43,3 km)
• Lushinene (38,5 km)
• Luweji (38 km)
• Mangeshi (33,4 km)
• Sasashi (52,3 km)
• Pindu
• Tshibashi
• Longole
• Lupanga
• Lubondaie ou Lubondaye
• Kulua
• Lumbu
• Dikinguya
• Lumie
• Lifumba
• Musangi
• Luandu
• Luabo
• Lungueshi
• Misamba