Se subdivide en 6 subcuencas y 51 subsubcuencas con un total de 13.576 km².
El inventario de cuencas (DARH) le asigna el código 0600 (con cuatro cifras).
El catastro del Inventario Nacional de Humedales (2020) contabiliza en la cuenca del río Rapel 4681 humedales entre naturales y artificiales con un área de 31.410 hectáreas, que se dividen en costeros, ribereños, tranques, embalses, andinos, etc.[3]: 2–63 En la cuenca está ubicada la mina de cobre más grande del mundo, que es El Teniente, a orillas de la quebrada El Teniente, afluente del río Coya.
El siguiente fue el embalse Barahona I que colapsó a consecuencia del terremoto en 1928 causando graves pérdidas humanas.
Para tener una aproximación a nivel de cuenca (casos locales no están reflejados) del consumo comparado con la disponibilidad de agua, se define como: Siguiendo intrincadas definiciones del consumo y la demanda que consideran aguas superficiales, subterráneas, flujos mínimos de sustentabilidad, y consumos que no son devueltos al cauce original, todo ello según normas de organizaciones internacionales, se han clasificado los resultados en cuatro casos:[7]: 29 Aplicada esta clasificación a la cuenca del río Rapel, el estudio estima una brecha hídrica media con un uso del 21% del agua disponible.
Por el contrario, las zonas amarillas indican que durante ese tiempo el agua caída puede ser evaporada por el calor del sol.
De la actividad pecuaria, la producción avícola es la más relevante En la cuenca se extrae cobre y molibdeno que financian los gastos del estado chileno en gran parte.
El vulcanismo en la cordillera andina, junto a la alta sismicidad, ha generado numerosas vertientes termales, entre las cuales se encuentran en la cuenca del Rapel:[8] Termas de Cauquenes y las Termas del Flaco.