Het Macquarie-systeem bestrijkt een gebied van meer dan 74.000 vierkante kilometer. Meer dan 72% van het land is vlak, en 17% is heuvelachtig. De rest is steil tot bergachtig, tot 900 meter. De oostelijke grens wordt gevormd door de Great Dividing Range, van nabij Oberon in het zuiden tot Coolah in het noorden. Een bergrug loopt vanaf de Great Dividing Range ongeveer 400 kilometer naar het noordwesten, waarna de grens naar het noorden afbuigt.
Vanaf Bathurst, bij het begin van de rivier, passeert de rivier de volgende geografische gebieden:
- de Bathurst Plains, golvend land op ongeveer 700 meter boven de zeespiegel, aan alle kanten omgeven door hoge plateaus. Dit omvat een grote uiterwaard rond Bathurst
- het plateau van Hill End, waar het vanuit het oosten wordt verbonden door de rivier de Turon. De Turon draineert een plateau dat zich uitstrekt van Portland tot Sofala. Dit gebied ligt ongeveer 1100 meter boven de zeespiegel in het zuiden en 700 meter in het noorden. Het gebied bestaat voornamelijk uit ruige berghellingen
- Bij de Burrendong Dam komt de Macquarie River vanuit het oosten samen met de Cudgegong River. Deze ontspringt in de heuvels rond Rylstone op ongeveer 700 meter boven de zeespiegel.
- Door Wellington en Dubbo komt de rivier samen met de Bell en Little Rivers. De Bell rivier ontspringt in het vlakke tot golvende land van het Orange plateau, ongeveer 900 meter boven de zeespiegel. Het hoogste punt is de uitgedoofde vulkanische top van Mount Canobolas die 1.400 meter boven de zeespiegel ligt. Tussen Wellington en Dubbo liggen grote vlakke gebieden.
- Ten noorden van Dubbo mondt de Talbragar rivier uit in de Macquarie. De Talbragar is de belangrijkste zijrivier stroomafwaarts. Deze rivier ontspringt in bergachtig land op de kruising van de Great Dividing Range en de Warrumbungle Range. Het land waar de Talbragarivier doorheen stroomt is breed en vlak, begrensd door golvende heuvels die kleiner worden naarmate de rivier Dubbo nadert.
- Ten noorden van Dubbo stroomt de rivier door vlakke vlaktes in noordwestelijke richting door Narromine en Warren. Een complexe reeks kreken die de Macquarie, Darling en Bogan rivieren met elkaar verbindt.
- De Macquarie Marshes liggen aan het einde van het eigenlijke rivierkanaal. Bij Carinda komt de Macquarie samen met de Marthaguy Creek die een gebied van 6.500 vierkante kilometer afwatert en overstromingswater van de Macquarie en Castlereagh rivieren afvoert.
De regenval varieert in het gebied dat door de Macquarie River wordt gedraineerd. Op de bergtoppen en de plateaus valt meer neerslag door de schaduwwerking van de omringende bergketens. In het gebied van de Great Dividing Range valt gemiddeld 750 tot 900 mm regen per jaar. Deze valt gelijkmatig over het hele jaar. Door gaten in de Dividing Range kan vochtige oostelijke lucht landinwaarts stromen; verder naar het westen valt jaarlijks gemiddeld 750 mm of meer regen. Verder naar het noordwesten is het droger, in de Castelreagh en de middelste delen van de Macquarie valleien is de jaarlijkse gemiddelde neerslag 300 tot 400 mm.
De regenval kan over meerdere jaren sterk variëren. Uit gegevens blijkt dat de regenval 200% of minder dan 50% van het gemiddelde jaarcijfer kan bedragen. De verdamping varieert van minder dan 1000 mm ten zuidoosten van Bathurst tot meer dan 2000 mm bij Bourke.
