El Cachapoal es depositario, en el sector cordillerano, de las aguas de los ríos Las Leñas, Cortaderal, Los Cipreses, Coya y del Pangal (que da origen a la central hidroeléctrica "Pangal" que abastece de electricidad a la mina de El Teniente), en el valle, recibe por su margen izquierda las aguas del río Claro, su principal afluente.