La cuenca del Orinoco es la parte de América del Sur drenada por el río Orinoco y sus afluentes. La cuenca hidrográfica del Orinoco cubre un área de unos 989 000 km², lo que la convierte en la tercera mayor de América del Sur, y abarca la mayor parte del territorio venezolano y la región de la Orinoquía en el Oriente de Colombia.
El río Orinoco es uno de los ríos más importantes del mundo por su longitud y caudal (2140 km y algo más de 30 000 m³/s),Historial del caudal del Orinoco desde 1969, en Musinacio la extensión de su cuenca (un millón de km²) y, especialmente, por su importancia histórica y económica y el significado que ha tenido para Venezuela, país en el que se extiende la mayor parte de su cuenca, con casi las dos terceras partes de la misma. Probablemente es el río más caudaloso del mundo con relación a su cuenca, similar en extensión a la del Danubio, pero con un caudal que quintuplica al de este último. En cifras absolutas es el tercer río más grande del mundo por su caudal, después del Amazonas y del Congo y muy superior al caudal de otros ríos mucho más largos y de cuenca más extensa.
Geografía física La cuenca del río Orinoco sintetiza las tres grandes formas de relieve que existen en la naturaleza: macizos antiguos y escudos por un lado, cordilleras de levantamiento reciente (es decir, del Terciario) por el otro, y depresiones tectónicas y cuencas o llanuras de acumulación, en tercer lugar. Cada una de estas formas del relieve tiene sus características propias, pero también sus semejanzas con regiones naturales similares de otras partes del mundo. Para un país cualquiera, en especial en la zona intertropical, representa una gran ventaja ecológica y económica tener representadas en su territorio estas tres formas del relieve. En toda América, solo Canadá y los Estados Unidos además de Venezuela y Colombia, que en su territorio tiene una parte reducida del escudo guayanés, presentan una disposición geológica similar.
Para definir la cuenca del Orinoco como una región natural, es necesario establecer las características geográficas que la definen, como son la extensión, el relieve, el clima, la hidrografía, la vegetación, los suelos, y los recursos minerales, temas que se presentan a continuación, de manera resumida.
Extensión La cuenca del Orinoco tiene una superficie de casi 989 000 km², de los que 643 480 km², es decir, algo más del 65 %, quedan en territorio venezolano, mientras que el 35 % restante queda en territorio colombiano, en los Llanos colombianos y la vertiente oriental de la cordillera Oriental de Colombia, un tramo de la gran cordillera de los Andes. Esta región colombiana recibe el nombre de Orinoquía. De la parte localizada en Venezuela, algo más de la mitad se extiende desde los Andes venezolanos y la cordillera de la Costa hasta la ribera noroccidental del propio río Orinoco (la margen izquierda), formando la mayor parte de los llanos venezolanos y el delta del Orinoco. La parte sur de la cuenca recoge la mayor parte de las aguas que proceden de la Guayana venezolana.
Relieve miniatura|La cima del Roraima, el tepuy más elevado de la Guayana venezolana. Las curiosas formas han sido producidas por la erosión.
Las fuentes del Orinoco se encuentran en el cerro Carlos Delgado Chalbaud, a , descubierto en 1951 por la expedición franco-venezolana que remontó y exploró el curso superior del Orinoco hasta la sierra de Parima, encabezada por el oficial del ejército venezolano Frank Risquez Iribarren. La primera referencia a esta expedición fue la de Alberto Contramaestre Torres en 1954.Alberto Contramaestre Torres. Expedición a las fuentes del Orinoco. Caracas, 1954. Y existen otras referencias a dicha expedición, por ejemplo, la de Pablo J. Anduce.Pablo J. Anduce. Shailili-Ko. Descubrimiento de las fuentes del Orinoco. Caracas: Talleres Gráficos Ilustraciones S. A., 1960 Desde el nacimiento del Orinoco al pie del cerro Delgado Chalbaud (2°19′5″07 de latitud norte, 63°21′42″63 de longitud oeste y 1047.35 m de altitud) hasta su desembocadura en el océano Atlántico, el Orinoco describe un gran arco y su cuenca se extiende como un abanico, razón por la cual la parte noroccidental de la cuenca es algo más extensa que la sudoriental. Como ya se ha indicado, las dos subregiones de la cuenca tienen caracteres bastante distintos, debido a las diferencias en cuanto a su constitución geológica. La máxima altura de la cuenca se encuentra en la Sierra Nevada del Cocuy, en Colombia (más de ), la cual forma parte de la Cordillera Oriental de los Andes de Colombia.
El borde noroeste de la cuenca estaría formado por las vertientes andinas colombo-venezolanas y las laderas meridionales de otros relieves montañosos del norte de Venezuela, mientras que el borde meridional de la cuenca estaría marcado, en su mayor parte, por la divisoria de aguas entre el Orinoco y el Amazonas, la cual está ubicada sobre el macizo Guayanés. Entre ambos bordes se extienden la Guayana venezolana en la margen derecha del Orinoco y los Llanos, tanto colombianos como venezolanos, en la margen izquierda. Como vemos, el propio río Orinoco marca nítidamente el límite natural entre estas dos regiones; podría decirse que el Orinoco es una de las fronteras naturales más notables que existen en el mundo, aunque este hecho tiene una sencilla explicación: los ríos llaneros tienen una pendiente escasa y han ido construyendo durante millones de años una llanura de acumulación con los sedimentos que acarrean desde las cordilleras donde nacen. Y son estos sedimentos los que empujan el cauce del Orinoco contra el propio escudo guayanés, hasta el punto de que en la mayor parte de su recorrido, el cauce se encuentra cabalgando sobre las rocas del mismo escudo, como se puede ver en la Piedra del Medio frente a Ciudad Bolívar (antes Angostura). El antiguo nombre de Ciudad Bolívar, Angostura del Orinoco obedece al hecho de que las rocas del Escudo son muy resistentes a la erosión y presentaron en ese punto, un estrechamiento de unos 800 m de anchura que dio origen a una especie de represamiento durante, probablemente, millones de años, hasta que el río fue excavando gradualmente el cauce sobre las rocas graníticas.
miniatura|La Piedra del Medio, ubicada frente a Ciudad Bolívar constituye una especie de nilómetro u orinocómetro en este caso, en el que las líneas de distinta coloración nos indican los sucesivos niveles alcanzados por el agua. Siendo las rocas de la isla muy resistentes a la erosión, las marcas en la misma están formadas por el descenso del nivel del río con la erosión del fondo.
Así pues, la Guayana venezolana constituye, al contrario que los Llanos, una superficie de erosión. De la combinación de estas dos fuerzas que modifican el relieve, una constructiva, la sedimentación y otra destructiva, la erosión, surge la situación actual en la que el río marca aproximadamente el límite entre las dos regiones. Como se deduce de lo dicho arriba, este límite presenta excepciones ya que, en algunos trechos pueden verse cerros redondeados de origen granítico (y que, por lo tanto, son relieves guayaneses) en la margen izquierda del Orinoco, es decir, en el borde de los Llanos. En la Piedra del Medio pueden verse los distintos niveles alcanzados por las aguas del río, expresados en la distinta coloración del granito, lo cual explica el valor de esta isla granítica como "nilómetro", según expresión del propio Alexander von Humboldt. Estas líneas de coloración distinta no deben interpretarse como una disminución del caudal del río a lo largo del tiempo geológico, sino como descenso del nivel del río con el transporte de sedimentos del fondo hacia el mar: recordemos que el delta del río (casi 40 000 km²) se construyó con dichos sedimentos, mientras que las rocas graníticas (como la propia Piedra del Medio) han sido mucho más resistentes a la erosión.
Por su parte, las areniscas de la Guayana venezolana (de la Formación Roraima) se han venido transformando en arena por la erosión que, aunque nunca fue muy intensa por la extraordinaria resistencia de las rocas, sí ha sido muy duradera (más de 1000 millones de años), por lo cual la cobertura sedimentaria ha venido transformándose en un relieve invertido que forma los tepuyes. Más aún, de no ser por el hecho de que el Macizo Guayanés ha venido sufriendo un lento y largo movimiento de ascenso, en la época actual ya se habría convertido en una penillanura en la que casi toda la cobertura sedimentaria de areniscas habría desaparecido. Las arenas procedentes de este proceso erosivo han venido depositándose en la margen izquierda del río, sobre todo en los Llanos Bajos del estado Apure, entre los ríos Meta y el propio Apure. No se depositaron en la orilla derecha porque allí el relieve es más alto. Y estas arenas podrían convertirse a lo largo de millones de años en estratos de areniscas que también podrían llegar a convertirse al elevarse y rejuvenecerse el relieve en mesetas similares a las que ahora existen en Guayana. Sería así una especie de ejemplo de la teoría del ciclo geográfico.
A su vez, estas arenas han venido a crear un ecosistema único en el mundo: un extenso campo de dunas (ocupa unos 30.000 km²) que tiene la particularidad de que no se trata de un clima desértico sino de un clima de sabana en un paisaje de pastos naturales que se alternan con algunas selvas de galería, ríos caudalosos y médanos de más de 100 km de longitud y hasta 20 m de altura. Algunos de estos médanos son utilizados por los llaneros para establecer en ellos las queseras,Fernando Calzadilla Valdés. Por los llanos de Apure. Caracas: Biblioteca Popular Venezolana nº 25, Ediciones del Ministerio de Educación, Dirección de Cultura, 1948, pp. 51-79 con lo que, además de procesar parte de la leche, se va preparando a un grupo de reses para que vayan al frente de la manada (lo que en los Llanos se denomina la madrina del rebaño). También sirven para que el ganado se refugie de las inundaciones. Así pues, este ecosistema tan curioso y pintoresco, es el resultado del modelado eólico en un clima de sabana. No se trata, como se señala en el Atlas de Venezuela. Una imagen espacial, conocido también como el Atlas de PDVSA,PDVSA. Atlas de Venezuela. Una visión espacial. Caracas: Instituto de Ingeniería, 1992 de un ecosistema de paleodunas formado en un ambiente con un clima mucho más seco que el actual, sino de un mecanismo de formación de dunas que actúa solo durante la época de sequía ya que, al bajar el nivel de las aguas del Orinoco por el estiaje de los ríos, especialmente de los que proceden de los Llanos, se quedan unas extensas playas de arena muy fina, que los vientos alisios muy pronto van trasladando hacia el sureste formando lo que ahora constituye el Parque nacional Santos Luzardo, nombre tomado de uno de los personajes principales de la novela de Doña Bárbara, de Rómulo Gallegos. Una parte de este paisaje se puede ver en las imágenes satelitales de WikiMapia.Orinoco