Le troisième versant débouche sur le lac Titicaca, à 3 810 mètres d’altitude. Il est situé au sud-est du Pérou et à l’extrême-nord du haut-plateau (meseta) de Collao. Il fait partie du système endoréique TPDS. Ce bassin mesure 48 775 km² de superficie dans sa partie péruvienne, soit 3,8 % du territoire du pays.
| Cours d'eau | Longueur (km) | Bassin (km²) | Région |
| Río Suches | - | - | Région de Puno (partagé avec la Bolivie) |
| Río Huancané | - | - | - |
| Río Ramis | - | - | Région de Puno |
| Río Coata | - | - | Région de Puno |
| Río Ilave | - | - | Région de Puno |
| Río Desaguadero | - | - | Région de Puno (partagé avec la Bolivie) |
Les rivières du versant atlantique apportent la totalité de leurs eaux au bassin amazonien qui occupe au Pérou une superficie de 956 751 km² soit 74,1% du territoire de ce pays.
| Cours d'eau | Longueur (km) | Bassin (km²) | Région |
| Río Ucayali | 1 771 | - | - |
| Río Marañón | 1 414 | - | - |
| Río Putumayo | 1 380 | - | - |
| Río Yavarí | 1 184 | - | - |
| Río Huallaga | 1 138 | - | - |
| Río Urubamba | 862 | - | - |
| Río Mantaro | 724 | - | - |
| Amazone | 713 | - | - |
| Río Apurímac | 690 | - | - |
| Río Napo | 667 | - | - |
| Río Madre de Dios | 655 | - | - |
| Río Tacuatimanu | 621 | - | - |
| Río Tigre | 598 | - | - |
| Purus | 483 | - | - |
| Río Corrientes | 448 | - | - |
| Río Tapiche | 448 | - | - |
| Río Inambari | 437 | - | - |
| Río Curaray | 414 | - | - |
| Río Morona | 402 | - | - |
| Río Tambopata | 402 | - | - |
| Río Paucartambo | - | - | - |
| Río Mishagua | - | - | - |
| Río Velille | - | - | - |
| Río Santo Tomás | - | - | - |
| Río Oropeza | - | - | - |
| Río Pachachaca | - | - | - |
| Río Yucay | - | - | - |
| Río Chanchamayo | - | - | - |
| Río Satipo | - | - | - |
| Río Tamaya | - | - | - |
| Río Chessea | - | - | - |
| Río Palcazú | - | - | - |
| Río Pozuzo | - | - | - |
| Río Pichis | - | - | - |
| Río Pachitea | - | - | - |
| Río Aguaytía | - | - | - |
| Río Pisqui | - | - | - |
| Río Cushabatay | - | - | - |
| Río Biabo | - | - | - |
| Río Huayabamba | - | - | - |
| Río Sisa | - | - | - |
| Río Mayo | - | - | - |
| Río Nieva | - | - | - |
| Río Imaza | - | - | - |
| Río Utcubamba | - | - | - |
| Río Cenepa | - | - | - |
| Río Chinchipe | - | - | - |
| Río Chotano | - | - | - |
| Río Llaucano | - | - | - |
| Río Crisnejas | - | - | - |
| Río Cajamarca | - | - | - |
| Río Condebamba | - | - | - |