Están ubicadas entre la divisoria de aguas con la cuenca del río Aconcagua, la divisoria de aguas con la cuenca del río Maipo, la divisoria de aguas de la cordillera de la Costa y el océano Pacífico.

Todas sus cuencas se encuentran dentro de la Región de Valparaíso, en su sector costero sur y tienen la particularidad de acoger en días de vacaciones a grandes cantidades de visitantes de las grandes ciudades adyacentes de la zona central de Chile y también extranjeros.

Para mejor estudio y manejo, la Dirección General de Aguas las ha dividido en subcuencas y subsubcuencas:

De norte a sur son las siguientes:

• Estero Marga-Marga, que desemboca en Viña del Mar,

• Estero Quilpué
• Laguna Sausalito

• Estero El Sauce, que desemboca en Laguna Verde,

• Tranque Las Cenizas
• Tranque La Invernada
• Laguna La Luz
• Lago Peñuelas (Anexo:Flora y fauna en el lago Peñuelas)

• Estero Casablanca

• Humedal de Tunquén

• Estero San Jerónimo, que desemboca en el balneario de Algarrobo,
• Estero del Rosario, que desemboca en el balneario de El Tabo,

• Quebrada de Córdova

• Estero Cartagena, que desemboca entre los balnearios Cartagena y San Sebastián.
• Estero El Jote
• Laguna El Peral
• Estero Reñaca

Todos sus cauces son de origen pluvial.

• Humedal de Tunquén
• Humedal del estero Cartagena

Debido a la baja altura de los cerros circundantes no hay glaciares.

El Atlas agroclimático de Chile distingue 5 distritos agroclimáticos en la cuenca:

•      5-1 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 23,6 °C y un mínimo de julio de 7,4 °C. Tiene un promedio de 345 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 0 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 1.502 días grado y 129 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 374 mm y un período seco de 8 meses, con un déficit hídrico de 900 mm/año. El período húmedo dura 3 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 69 mm.
•      5-2 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa).. La temperatura oscila entre un máximo de enero de 27,5 °C y un mínimo de julio de 5,4 °C. Tiene un promedio de 339 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 5 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 1.754 días grado y 351 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 429 mm y un período seco de 8 meses, con un déficit hídrico de 1.017 mm/año. El período húmedo dura 3 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 96 mm.
•      5-3 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 27,6 °C y un mínimo de julio de 4,2 °C. Tiene un promedio de 339 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 12 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 11 meses. Registra anualmente 1.677 días grado y 639 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 400 mm y un período seco de 8 meses, con un déficit hídrico de 1.017 mm/año. El período húmedo dura 3 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 79 mm.
•      5-13-1 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 26,2 °C y un mínimo de julio de 5,4 °C. Tiene un promedio de 339 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 5 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 12 meses. Registra anualmente 1.580 días grado y 399 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 354 mm y un período seco de 8 meses, con un déficit hídrico de 983 mm/año. El período húmedo dura 2 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 39 mm.
•      5-6-2 Templado cálido supratermal con régimen de humedad semi árido (Csb2Sa). La temperatura oscila entre un máximo de enero de 30,1 °C y un mínimo de julio de 5,3 °C. Tiene un promedio de 273 días consecutivos libres de heladas. En el año se registra un promedio de 5 heladas. El período de temperaturas favorables a la actividad vegetativa dura 9 meses. Registra anualmente 1.840 días grado y 448 horas de frío acumuladas hasta el 31 de julio. La precipitación media anual es de 483 mm y un período seco de 8 meses, con un déficit hídrico de 1.087 mm/año. El período húmedo dura 3 meses durante los cuales se produce un excedente hídrico de 95 mm.

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:^[3]​^: 29

• Brecha hídrica alta, se consume más del 40% del agua disponible: existe fuerte demanda del recurso hídrico que requiere regular su uso para no afectar el desarrollo económico.
• Brecha hídrica media, se consume entre el 20% y el 40% del agua disponible: existe presión sobre el recurso hídrico que debe ser ordenada, establecer prioridades, optimizar su uso y proteger los ecosistemas.
• Brecha hídrica moderada, se consume entre 10% y 20% del agua disponible: la disponibilidad del elemento esta condicionando el desarrollo económico.
• Brecha hídrica baja, se consume entre 0% y 10% del agua disponible: No se conocen presiones importantes sobre el recurso hídrico.

Aplicada esta clasificación a las cuencas entre Aconcagua y Maipo, el estudio estima una brecha hídrica alta con un uso del 44% del agua disponible.^[3]​^: 80

• Niemeyer F., Hans. Hoyas hidrográficas de Chile, Quinta Región. Santiago de Chile: Ministerio de Obras Públicas (Chile), Dirección General de Aguas. Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2018. Consultado el 11 de febrero de 2020.