Elle est la rivière éponyme de la ville de Mbuji-Mayi, chef-lieu de la province du Kasaï-Oriental. Le mot Mbujimayi est une contraction de deux mots Tshiluba : Mbuji qui veut dire « chèvre » et Mayi signifiant « eau » faisant allusion à la rivière.
La rivière Mbujimayi prend sa source dans les hauts plateaux de la province de Lualaba, au nord de la localité de Sandoa sur le territoire du même nom à plus 950 m d’altitude. Elle a un parcours général orienté sud-nord. Après avoir drainé la province de Lualaba, la Mbujimayi marque la frontière provinciale entre le Kasaï-Central et la Lomami sur plus d’une centaine de kilomètres. Elle finit par entrer définitivement dans la province de Lomami où elle marque à nouveau la séparation entre les territoires de Luilu et Kamiji. A la sortie de la Lomami, elle pénètre dans la province du Kasaï-Oriental où elle marque également la frontière entre plusieurs territoires dont celui de la ville de Mbuji-Mayi. Elle marque la limite est de la ville et reçoit dans sa rive gauche, deux affluents nommés Muya et Kanshi. Ces deux rivières qui marquent les limites nord et sud de la ville ont donné également leurs noms à deux communes de la ville de Mbuji-Mayi.
Après un parcours long de 500 km, elle finit par se jeter dans la rivière Sankuru au nord-est de la ville de Mbuji-Mayi.
Elle est un affluent de rive gauche de la rivière Sankuru donc un sous affluent de la rivière Kasaï. Elle a donné également son nom au domaine de chasse de Mbujimayi (ou Bushimaie) dans lequel provient certains de ses affluents de rive gauche dans la province du Kasaï-central.
Ses affluents majeurs:
- Kalange
- Kasidishi
- Luenga
- Lovo
- Mosaji
- Bondoye
- Mudiba
- Kanshi
- Muya
- Tshowo
- Nkashia
- Movo
- Senga Senga
- Musengaye
- Tshina
- Kafuma
- Mulambuye
- Mukwaye
- Boye
- Muinda
- Mushimbaye
- Kabua
- Kadiama
- Tshilambo
- Mushia
- Bunie
- Mosaji
- Wiboyi
- Muadembo
- Lushika
- Luanshi
- Lovo
- Lolo
- Kabombe
- Kaludiana
- Tshipandeji
- Kambamba
- Kaluashi
- Kalange
- Siku
- Walula
- Mweji
- Isangeji
- Kedji