बंगाल की खाड़ी 2,172,000 किमी² फैला है। बंगाल की खाड़ी में गिरने वाली प्रमुख नदियां गंगा, पद्मा, हुगली, ब्रह्मपुत्र, जमुना, मेघना, इरावती, गोदावरी, महानदी, कृष्णा, कावेरी आदि हैं।
भारत और बांग्लादेश की कई प्रमुख नदियाँ बंगाल की खाड़ी में गिरने से पहले पश्चिम से पूर्व की ओर बहती हैं। गंगा इन नदियों में सबसे उत्तरी है। इसका मुख्य चैनल मेघना नदी में मिलने से पहले बांग्लादेश में प्रवेश करता है और बहता है, जहां इसे पद्मा नदी के नाम से जाना जाता है।
हालाँकि, ब्रह्मपुत्र नदी दक्षिण की ओर मुड़ने से पहले असम में पूर्व से पश्चिम की ओर बहती है और बांग्लादेश में प्रवेश करती है जहाँ इसे जमुना नदी कहा जाता है।
यह पद्मा में मिलती है जहां पद्मा पर मेघना नदी मिलती है जो अंत में बंगाल की खाड़ी में गिरती है। सुंदरवन गंगा-ब्रह्मपुत्र डेल्टा के दक्षिणी भाग में एक मैंग्रोव वन है जो भारतीय राज्य पश्चिम बंगाल और बांग्लादेश में स्थित है। 2,948 किमी पर ब्रह्मपुत्र दुनिया की 28 वीं सबसे लंबी नदी है।
इसका उद्गम तिब्बत में है। हुगली नदी, गंगा का एक अन्य चैनल जो कोलकाता से होकर बहती है, भारत के पश्चिम बंगाल में बंगाल की खाड़ी में गिरती है।
गंगा-ब्रह्मपुत्र-बराक नदियाँ हर साल लगभग 1000 मिलियन टन तलछट जमा करती हैं। इन तीन नदियों से तलछट बंगाल डेल्टा और पनडुब्बी पंखा बनाती है, एक विशाल संरचना जो बंगाल से भूमध्य रेखा के दक्षिण तक फैली हुई है, 16.5 किलोमीटर मोटी है, और इसमें कम से कम 1,130 ट्रिलियन टन तलछट है, जो पिछले 17 मिलियन वर्षों में 665 मिलियन टन प्रति वर्ष की औसत दर से जमा हुआ है।
बंगाल के दक्षिण-पश्चिम में, महानदी, गोदावरी, कृष्णा और कावेरी नदियाँ भी प्रायद्वीपीय भारत में दक्कन के पठार में पश्चिम से पूर्व की ओर बहती हैं और डेल्टा बनाते हुए बंगाल की खाड़ी में गिरती हैं।
कई छोटी नदियाँ भी सीधे बंगाल की खाड़ी में मिल जाती हैं और मुहाना बनाती हैं; उनमें से सबसे छोटा 64 किमी पर कूम नदी है। म्यांमार में इरावदी नदी बंगाल की खाड़ी के अंडमान सागर में बहती है।