Kanał główny, głębokości 12 m i szerokości do 580 m, łączy się z Kolumbią około 163 km powyżej ujścia tej ostatniej do Oceanu. Kanał ten stanowi główną drogę wodną dla portu w Portland i nadrzecznych stref przemysłowych. Mniejsza odnoga rzeki, Multnomah Channel, ma 34 km długości, około 180 m szerokości i 12 m głębokości. Wpada do Kolumbii około 23 km bliżej jej ujścia, w pobliżu miejscowości St. Helens w hrabstwie Columbia. Multnomah jest wykorzystywana przede wszystkim dla celów rekreacyjnych.
Głównymi dopływami, od źródeł Middle i Coast Wilamette do ujścia poniżej Portland, są rzeki McKenzie, Marys, Calapooia, Santiam, Luckiamute, Molalla i Clackamas (prawe) oraz Long Tom, Yamhill i Tualatin (lewe).
Rozpoczynając się na wysokości 134 m n.p.m., główny nurt rzeki opada 130 m pomiędzy źródłami a ujściem, czyli około 0,4 m na kilometr Źródło Google Earth. Spadek jest nieco większy na odcinku od źródeł do Albany niż pomiędzy Albany a Oregon City. U wodospadu pomiędzy West Linn i Oregon City rzeka opada gwałtownie o około 12 m. Na ostatnim, dolnym odcinku spadek jest bardzo niewielki i zakłócany działalnością pływową Oceanu Spokojnego na Kolumbii. Szerokość głównego nurtu Willamette waha się w granicach 100–200 metrów.