El Ouémé circula de norte a sur por el centro del país, como un árbol muy estilizado con dos ramas principales, el río Okpara por la orilla izquierda y el río Zou por la derecha.
Su caudal ha sido controlado entre los años 1948 y 1992 en Bonou, localidad situada a 167 km al norte de su desembocadura en el lago Nokoué.
El caudal varía enormemente según la época del año, oscilando entre la sequedad absoluta y 1175 m³/s en sus valores extremos alcanzados alguna vez.
A lo largo de su recorrido atraviesa varios ecosistemas agrícolas y alimenta, aguas abajo, el sistema lagunar Nakoué-Porto Novo antes de desembocar en el delta en Cotonú.
El clima subecuatorial se caracteriza por dos estaciones muy marcadas, sobre todo en la parte alta del río, con periodo de caudal bajo de siete meses entre noviembre y junio, y un periodo de crecidas entre julio y octubre.