El área de la cuenca es de 1,036 kilómetros cuadrados; cubre parte de las provincias de San José de Ocoa y San Cristóbal – ubicadas en el suroeste cercano de la isla, y las provincias de Monseñor Nouel y La Vega, en la región del Cibao, prácticamente el centro de la isla. El río Nizao tiene una longitud de 118 kilómetros y un caudal mensual promedio de 20.74 metros cúbicos por segundo (medido en río Abajo). Nace en los sumideros de agua próximos a Sabana Calderón y al río Malo, en Valle Nuevo, a una altura de 2,560 metros por encima del nivel del mar, y desemboca en el mar Caribe, alimentando con sus aguas a varios cachones (humedales costeros) del área. El Nizao se beneficia de tener, en sus lugares de nacimiento y en sus primeros tramos, bosques nublados y cafetales con sombras. Sus aguas se mantienen claras hasta cerca de su desembocadura y en el caso de sus principales ríos afluentes, Mahoma y Mahomita, son claras en toda su extensión. El río Nizao es aprovechado en tres presas hidroeléctricas y en un contraembalse, que producen un promedio de 309.7 gigavatios hora de energía por año, además de otros beneficios detallados más abajo.

El 62.4 por ciento de la superficie de esta cuenca está cubierta por bosques nublados, productores de agua, muchos de ellos incluidos en porciones de cuatro parques nacionales: Juan Bautista Pérez Rancier (Valle Nuevo); Loma La Humeadora; Luis Quinn; Máximo Gómez, y la reserva científica Loma La Barbacoa. La presencia de cafetales bajo sombra en la cuenca media y alta, además de contribuir con la economía local y nacional, favorece también la producción de agua. En la porción sureste de la cuenca la pluviosidad es baja.
Río Nizao, aguas abajo hidroeléctrica Aguacate 103
El río Nizao, después de deslizarse rápido, entre lomas escarpadas con áreas de pinares, café y otras especies, llega a Rancho Arriba, con una diferencia de nivel de 1,840 metros con relación a su nacimiento. Su cauce es ancho, a veces de 180 metros, y tanto las aguas superficiales como las subterráneas, se utilizan en el riego de cultivos de alto valor económico. Entre los afluentes del Nizao localizados en su cuenca alta, se destacan el río Malo y el Arroyo Quita Sueño, en Rancho Arriba. Más hacia el sur, el río Malo se alimenta del río Banilejo, el que a su vez recibe afluentes que provienen de la provincia de Monseñor Nouel, ubicada más al norte. Los afluentes principales del Nizao son los ríos Mahoma y Mahomita. Ambos nacen en la provincia de San Cristóbal, ubicada a unos 30 minutos al oeste del centro de la capital dominicana, y se constituyen en frontera entre esta provincia, así como las de San José de Ocoa y Peravia. Otros afluentes notables, situados en la cuenca media, son los arroyos Barraco y Jigüey.

La primera presa, de arriba hacia abajo, es la de Jigüey, ubicada en la zona de Palo de Caja, provincia San José de Ocoa. Se construyó a un costo de US$500 millones con fines de producir energía hidroeléctrica; comenzó a operar en 1992. El volumen útil del embalse es de 130.95 millones de metros cúbicos. El agua es conducida a la casa de máquina, situada más abajo del embalse por un túnel de presión de 6.4 kilómetros de longitud y 5.15 metros de diámetro. Su potencia instalada es de 98 megavatios. La producción de energía en el año 2020 fue de 132 gigavatios hora.
Las aguas turbinadas y las del caudal ecológico se unen y fluyen hasta la presa de Aguacate, la que es alimentada también por el río Mahomita. Esa presa está ubicada en el paraje Paso El Ermitaño, provincia Peravia, cerca de 20 kilómetros aguas abajo de la presa de Jigüey. Comenzó a operar en 1992 y su costo fue incluido en la de Jigüey. Su embalse tiene una superficie de 0.35 kilómetros cuadrados y el volumen útil es de 1.46 millones de metros cúbicos