Vassdraget består hovedsakelig av tre hovedgrener som samler seg i Norsjø ovenfor Skien (Store norske leksikon omtaler den vestlige og østlige delen som hovedgrener, mens Bø/Seljord omtales som en mindre gren): Vest-vassdraget (også omtalt som Vinje-Tokke-vassdraget eller Vestfjellenes vassdrag), med innsjøene Totak, Bandak, Kviteseidvatnet og Flåvatn (hvorav de tre siste også kalles Vestvannene). Bø-vassdraget (også kalt Seljordsvassdraget), med Sundsbarmvatnet og Seljordsvatn. Tinn-vassdraget, med Møsvatnet, Kalhovdfjorden, Tinnsjø og Heddalsvatnet (også kalt øst-vassdraget, NVE navngir denne strengen som hovedelven Skiensvassdraget, i 1907 omtalte vassdragsdirektøren Tinne med tilførsel fra Hardangervidda som hovedelven).