La Magdalena naît vers 2° de latitude Nord au petit lac del Buey dans le paramo de las Papas. Elle coule vers le Nord et se jette dans la mer des Caraïbes vers 11° de latitude Nord. Son bassin est compris entre la Cordillère orientale et la Cordillère centrale, celui de son grand affluent le Cauca, entre la Cordillère centrale et la Cordillère occidentale. 

La Magdalena reçoit près de 500 affluents, parmi lesquels nous nommerons : à droite, les rios Suega, Neiva, Cabrera, Prado, Fugasuga ou Sumapay, Funza ou Bogota, Carare, Opon, Sogamoso, Lebrija, Cesar; à gauche, les rios Paez, Saldaña, Cucuana, Coello, Guali, La Miel, Nare, Cauca. 

C'est à partir de Neiva que la Magdalena est navigable. Elle l'est pour des radeaux et les petites embarcations depuis le confluent du Paey. Mais au bout de 350 km la navigation est interrompue par les rapides de Honda (à 200 m d'altitude) qui divisent le cours en haut et bas fleuve. En ce défilé, suivi de celui des trois rapides de Caracoli, la Magdalena n'a plus que 92 m de large. En aval commence la navigation du bas fleuve qui se développe pendant 1000 km environ. 

Des affluents du haut Magdalena il y a peu de chose à dire, le rio de Bogota est surtout célèbre par sa cascade de Tequendama, qui se précipite de 146 m de haut. Ceux de la partie inférieure sont plus considérables. Le Carare est navigable pendant 60 km, le Nare pendant 25, l'Opon pendant 30, le Sogamoso apporte les eaux du plateau de Tunja où ses affluents creusent des canyons profonds de plusieurs centaines de mètres; le Lebrija est navigable pendant 150 km; le rio Cesar est le dernier affluent de droite; il coule à travers la plaine et s'épanche en de nombreuses lagunes. 

Dans son cours inférieur, sorti des Andes, la Magdalena qui n'a plus de pente, serpente dans la plaine et est encombré de bancs de sable qui rendent la navigation fort difficile. Les îles, sans cesse formées par le limon et rongées par le courant, se modifient d'une année à l'autre. 
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L'embouchure du Magdalena, à Barranquilla, avec son nuage de
sédiments rejetés dans la Mer des Caraïbes. (Image : Nasa World Wind / Modis).

Des canaux ou branches latérales détachées du tronc central divergent à travers la plaine; le plus grand est le Loba, qui se détache à 350 km de l'embouchure et va rejoindre à l'Ouest le Cauca, formant avec la Magdalena et le Cauca la grande île de Mompox longue de 150 km. De Calamar se détache le Dique qui relie le Magdalena au port de Carthagène (Cartagena). 

Le fleuve arrive à la mer où il se perd par plusieurs bras, formant un delta de 15 km de large, appelé île de los Gomez, et compris entre la boca de Ceniza à l'Ouest, le rio Viejo à l'Est. Obstruées par une barre, ces bouches ont longtemps été dites inaccessibles aux navires; des sondages ont démontré qu'il y avait près de 5 m d'eau sur la barre de la boca de Ceniza, de sorte que les navires peuvent remonter par là jusqu'au port de Barranquilla.  La navigation est cependant lente et incertaine pendant la saison sèche; pour pallier cet inconvénient, on a construit une voie ferrée parallèle au fleuve.