Elle prend sa source dans le sud du territoire de Madimba, coule vers le Nord à travers le district de la Lukaya, dans la province du Bas-Congo, pour aboutir dans la partie rurale de la ville-province de Kinshasa, où elle se jette dans le fleuve Congo, au niveau du Pool Malebo, en amont du centre de Kinshasa.
La rivière a donné son nom à la commune rurale de Nsele (une des 24 communes de Kinshasa). Elle y sépare aussi cette commune éponyme de l'autre grande commune rurale de la capitale congolaise : Maluku.
Comme les vingt autres rivières de Kinshasa, la Nsele est très polluée. Les Kinois déversent des tonnes d'immondices chaque jour dans la rivière, notamment des bouteilles en plastique qu'aucun poisson ou organisme aquatique n'arrive à digérer. Ce phénomène est responsable de la mort de la plupart des poissons et d'un très grand nombre de plantes aquatiques, il empoisonne les humains qui en boivent l'eau et a un impact très négatif sur les sols.