(en partant de l'embouchure) cours d'eau Georges-Fleurent, La Grande Décharge, ruisseau Louis-Proulx, rivière Saint-Zéphirin, rivière Sévère-René, ruisseau Grady, ruisseau Boisvert, rivière des Saules, ruisseau du Rang Saint-Édouard, ruisseau Blais, cours d'eau Louis-Morin, rivière du Nègre, ruisseau Onzième, ruisseau Lalancette, ruisseau Champagne, ruisseau Donat-Plante, ruisseau Landry-Lemire, ruisseau Gervais-Léveillée, La Coulée Naturelle, cours d'eau Fontaine, cours d'eau Bernier et Frères, ruisseau Abercrombie, ruisseau Francoeur, rivière Landry, cours d'eau Jacques, ruisseau Soucy
La rivière Nicolet Sud-ouest prend sa source au lac Chez Piet situé entre deux montagnes dans le territoire de la municipalité de Dudswell. Cette source est situé à 6,2 km au sud du village de Saint-Camille, à 1,2 km à l'est de la route 216, à 1,4 km à l'est du lac Watopeka et à 8,5 km au sud-ouest du centre du village de Saint-Adolphe-de-Dudswell.
Cours supérieur de la rivière (segment de 58,8 km)
À partir du lac chez Piet, la rivière Nicolet Sud-Ouest coule sur :
3,8 km vers l'ouest dans Saint-Lucien, jusqu'au pont du Domaine Parent ;
14,5 km vers le nord-ouest, jusqu'au pont situé au sud-ouest du village de Sainte-Clothilde-de-Horton ; son cours se situe alors à seulement 0,5 km (du côté sud-ouest) du cours de la rivière Nicolet ;
5,1 km vers l'ouest dans Sainte-Clothilde-de-Horton, jusqu'à la limite de la MRC de Drummond ;
La rivière Nicolet Sud-Ouest se déverse sur la rive ouest de la rivière Nicolet, à 3,7 km en amont de l'île Moras, à 200 m en aval du pont de l'Île et 2,0 km en amont du Pont Pierre-Roy (route 132). La confluence de la rivière Nicolet Sud-Ouest se situe à 6,1 km en amont de la confluence de la rivière Nicolet avec le fleuve Saint-Laurent.