ต้นกำเนิดของแม่น้ำโขงมาจากการละลายของภูเขาหิมะบริเวณมณฑลชิงไห่ ประเทศจีน และบริเวณเทือกเขาทางทิศเหนือของทิเบต ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของแม่น้ำอีก 2 สาย ได้แก่ แม่น้ำแยงซีเกียง และแม่น้ำสาละวิน แม่น้ำโขงไหลลงทางทิศใต้ขนาบด้วยแม่น้ำแยงซีเกียงทางทิศตะวันออก และแม่น้ำสาละวินทางทิศตะวันตก แม่น้ำโขงซึ่งชาวจีนเรียกว่า “แม่น้ำหลานชางเจียง” (Lancang Jiang) ไหลผ่านแก่งหินและซอกเขา จนถึงบริเวณเมืองเชียงรุ้งจึงเป็นที่ราบเชิงเขา ผ่านมณฑลยูนนานเข้าสู่พรมแดนที่มีแม่น้ำโขงกั้นระหว่างสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว (สปป.ลาว) และสาธารณรัฐแห่งสหภาพเมียนมาร์ (เมียนมาร์) จากนั้นไหลลงสู่จุดร่วมระหว่างประเทศไทย สปป.ลาว และ เมียนมาร์ หรือที่รู้จักกันในชื่อ สามเหลี่ยมทองคำ ที่อำเภอเชียงแสน จังหวัดเชียงราย แล้วไหลไปทางตะวันออกเป็นเส้นแบ่งเขตระหว่างประเทศไทยและ สปป.ลาว เป็นระยะสั้นๆ จนถึงเมืองหลวงพระบาง แล้วไหลวกลงใต้จนถึงอำเภอเชียงคาน จังหวัดเลย แล้วไหลไปทางทิศตะวันออกเป็นเส้นแบ่งเขตแดนระหว่างประเทศไทยและ สปป.ลาว อีกครั้งหนึ่ง จนถึงจังหวัดนครพนม แล้ววกลงใต้อีกครั้งจนถึงอำเภอโขงเจียม จังหวัดอุบลราชธานี แล้วจึงไหลเข้าสู่ สปป.ลาวและราชอาณาจักรกัมพูชา (กัมพูชา) ตามลำดับ แม่น้ำโขงแยกเป็นแม่น้ำ 2 สาย ที่กรุงพนมเปญบริเวณที่แม่น้ำโตนเลสาบไหลมาบรรจบกับแม่น้ำโขงสายใหญ่ ส่วนสายเล็กคือแม่น้ำบาสัก (Bassac) แม่น้ำสองสายนี้ไปบรรจบกันอีกครั้งหนึ่งที่บริเวณช่องวามเนา (Vam Nao) สาธารณรัฐสังคมนิยมเวียดนาม (เวียดนาม) ก่อนลงสู่ทะเลจีนใต้

แม่น้ำโขงไหลจากต้นกำเนิดไปยังจุดออกที่ทะเลจีนใต้เป็นระยะทางกว่า 4,800 กิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่รับน้ำกว่า 795,000 ตารางกิโลเมตร เป็นแม่น้ำสายหลักของลุ่มน้ำโขง และหากมองในภาพรวมสามารถแบ่งลุ่มแม่น้ำโขงออกเป็น 2 ส่วน คือ ลุ่มน้ำโขงตอนบน (Upper Mekong Basin, UMB) และลุ่มน้ำโขงตอนล่าง (Lower Mekong Basin, LMB) โดยลุ่มน้ำโขงตอนบนเริ่มจากต้นกำเนิดของแม่น้ำโขงที่ไหลจากทางทิเบต และประเทศจีน สำหรับลุ่มน้ำโขงตอนล่างเริ่มตั้งแต่มณฑลยูนนานในประเทศจีนไหลผ่านประเทศต่างๆ ได้แก่ เมียนมาร์ ไทย สปป.ลาว กัมพูชา และเวียดนาม ก่อนลงสู่ปากอ่าวทะเลจีนใต้ ดังแสดงใน รูปที่ 1 โดยพื้นที่ลุ่มน้ำในประเทศต่างๆ แสดงใน ตารางที่ 1 แสดงให้เห็นว่าลุ่มน้ำโขงตอนล่างตั้งแต่ สปป.ลาว ไทย กัมพูชา มีบทบาท มีพื้นที่ลุ่มน้ำและปริมาณน้ำไหลเข้ามากกว่าลุ่มน้ำโขงตอนบน ซึ่งประเทศที่มีพื้นที่รับน้ำมากที่สุดคือ สปป.ลาว มีพื้นที่กว่า 202,000 ตารางกิโลเมตร มีน้ำไหลผ่านมากที่สุดกว่า 41.2 เปอร์เซ็นต์ ของปริมาณน้ำทั้งหมด รองลงมาคือกัมพูชาและประเทศไทยตามลำดับ

ตารางที่ 1 พื้นที่รับน้ำของลุ่มน้ำโขงที่ครอบคลุม 6 ประเทศ

ที่มา: Mekong River Commission (2007)

ลุ่มน้ำโขงตอนบน

ลุ่มน้ำโขงตอนบนเริ่มตั้งแต่จุดกำเนิดของแม่น้ำโขงคือที่ราบสูงฑิเบต ไหลผ่านประเทศจีน ครอบคลุมพื้นที่กว่า 24 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ลุ่มน้ำทั้งหมด และมีปริมาณน้ำท่าไหลลงแม่น้ำโขงประมาณ 15-20 เปอร์เซ็นต์ มีลักษณะทางน้ำที่สูงชันและแคบ มักจะเกิดการพังทลายและการกัดเซาะของดิน และกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ของตะกอนในลำน้ำโขงล้วนมาจากลุ่มน้ำโขงตอนบนทั้งสิ้น

ลักษณะทางน้ำของแม่น้ำโขงตอนบนมีลักษณะที่ลาดชัน (slope) มากกว่า 25 เปอร์เซ็นต์ ดังแสดงใน รูปที่ 2 เหมาะแก่การศึกษาและพัฒนาผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งการศึกษาและพัฒนาผลิตไฟฟ้าพลังน้ำดังกล่าวจะศึกษาการสร้างเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำบนลำน้ำสายหลัก สาเหตุหนึ่งเพราะใน ลุ่มน้ำโขงตอนบนไม่มีแม่น้ำสาขาที่จะสามารถสร้างเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำจึงต้องศึกษาและพัฒนาผลิตไฟฟ้าพลังน้ำบนลำน้ำสายหลัก

รูปที่ 1 แผนผังทางภูมิศาสตร์ของลุ่มน้ำโขง

ลุ่มน้ำโขงตอนล่าง

ลุ่มน้ำโขงตอนล่างเริ่มตั้งแต่มณฑลยูนนานในประเทศจีนไหลผ่านประเทศต่างๆ ได้แก่ เมียนมาร์ ไทย สปป.ลาว กัมพูชา และเวียดนาม ก่อนลงสู่ปากอ่าวทะเลจีนใต้ ครอบคลุมพื้นที่กว่า 76 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ลุ่มน้ำทั้งหมด ลักษณะของทางน้ำจะแผ่กว้าง ประกอบไปด้วยชายฝั่ง หาดทราย และจะพบเกาะแก่งเป็นจำนวนมาก ซึ่งลักษณะดังกล่าวพบเห็นได้บริเวณตั้งแต่ สปป.ลาว และช่วงกั้นระหว่างพรมแดนประเทศไทยและ สปป.ลาว ด้วยลักษณะของทางน้ำดังกล่าวทำให้เกิดเป็นแหล่งท่องเที่ยว เกิดเป็นศูนย์กลางของประเพณีและวัฒนธรรม กิจกรรม กีฬา หรือการละเล่น ของคนริมฝั่งแม่น้ำโขง สำหรับความลาดชันของทางน้ำไม่ชันมากเมื่อเทียบกับลุ่มน้ำโขงตอนบน แต่ก็ยังได้รับการศึกษาและพัฒนาด้านไฟฟ้าพลังน้ำทั้งบนลำน้ำสายหลักและบนลำน้ำสาขาของแม่น้ำโขง

แม่น้ำโขงตอนล่างมีแม่น้ำสาขาใหญ่ที่สำคัญๆ 2 สาขา ทางฝั่งขวาของแม้น้ำโขงคือแม่น้ำชี-มูล อยู่ทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย และทางฝั่งซ้ายของแม้น้ำโขงคือแม่น้ำเซซาน(Sesan) แม่น้ำเซรย์ปก (Srepok) และแม่น้ำเซกอง (Sekong) หรือแม่น้ำ 3S ซึ่งไหลผ่าน 3 ประเทศด้วยกัน คือ สปป.ลาว กัมพูชา และเวียดนาม แม่น้ำโขงเมื่อไหลเข้าสู่ประเทศกัมพูชาจะมีปริมาณน้ำประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณน้ำทั้งหมดที่ไหลในแม่น้ำโขง ตั้งแต่ประเทศกัมพูชาลงมานับว่าเป็นช่วงท้ายน้ำของแม่น้ำโขงก่อนไหลลงสู่ทะเลจีนใต้ภูมิประเทศและทางน้ำมีลักษณะเป็นพื้นที่ราบลุ่ม มีลักษณะเด่นของการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำ ขึ้น-ลง ที่พนมเปญ ซึ่งเป็นผลมาจากการไหลย้อนกลับของแม่น้ำโขงเข้าสู่ทะเลสาบโตนเลสาบ (Tonle Sap) ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำในแม่น้ำโขงทำให้ปริมาณสัตว์น้ำลดลงและตะกอนดินที่ไหลมาตามธรรมชาติพร้อมกับสายน้ำลดลงส่งผลให้พื้นที่ตามแนวชายฝั่งถูกกัดเซาะเร็วกว่าปกติ

รูปที่ 2 หน้าตัดแม่น้ำโขงตอนบนที่มีความลาดชัน
ที่มา: Mekong River Commission (2005)