La rivière Koksoak, d'une longueur de 874 km (jusqu'à la source de la rivière Caniapiscau), est la dernière partie d'un réseau hydrographique qui draine une vaste région de 133 000 km2, dans le Nord du Québec. La branche principale coule en direction nord-nord-ouest et est formée de la rivière Caniapiscau, qui prend sa source dans le lac Caniapiscau, et de son principal affluent, la rivière Swampy Bay. Sa branche la plus à l'ouest est constituée de la rivière aux Mélèzes et de ses affluents, soit la rivière du Gu et la rivière Delay.

Les rivières Caniapiscau et des Mélèzes se joignent pour former la Koksoak, qui coule vers le nord sur une distance de 145 km entre Kuujuak et Baie d'Ungava. Le nom de la rivière vient vraisemblablement d'un mot inuit qui signifie « grande rivière ». La Koksoak a plus de 1600 m de large à son embouchure. La construction d'un barrage sur la rivière Caniapiscau a fait tripler la superficie du lac Caniapiscau et l'eau est déviée vers l'aménagement hydroélectrique de la Baie James par la Grande rivière.