Sus aguas riegan los prados de Cabrillanes, San Félix de Arce, Huergas, Riolago, Robledo, Cospedal y Villasecino.
En Puente Orugo recoge las aguas del río Torrestío que, a su vez, recoge las aguas del valle de San Emiliano procedentes de la vertiente sur del macizo en que se asientan los lagos de Somiedo, las de la vertiente sur del puerto de Ventana y las de la ladera oeste de peña Ubiña.
Pasa por Villafeliz y por Rabanal de Luna, entrando ya en la comarca de Luna. Recibe las aguas del río Caldas y del río Aralla que llega después de atravesar el estrecho valle de Aralla de Luna. En Sena de Luna está la cola del embalse de Barrios de Luna.
En Los Barrios de Luna está la presa de este embalse, cuyas aguas son empleadas para regar la Ribera y el Páramo.
Más abajo el río Luna tiene otro pantano, el contraembalse de Selga de Ordaz, antes de llegar al mismo riega las poblaciones de Mora de Luna, Vega de Caballeros, Garaño y Canales-La Magdalena. Presa abajo atraviesa Selga de Ordás, Tapia de la Ribera, Rioseco de Tapia, Sorrios de Ordás, Santibáñez de Ordás, Santa María de Ordás, Espinosa de la Ribera, Villarrodrigo de Ordás, Mataluenga, Villarroquel y Santiago del Molinillo. En esta localidad se une con el río Omaña dando lugar al nacimiento del río Órbigo.
El río Luna pertenece a la Cuenca Hidrográfica del Duero.
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