Das Atchafalaya-Becken ist ein 595,000 Acres (240,788 Hektar) großes Sumpfgebiet entlang des Atchafalaya River im US-Bundesstaat Louisiana. Es ist der größte Beckensumpf in Nordamerika. Atchafalaya, ausgesprochen ah-CHA-fa-LIE-ah, ist ein Choctaw-Wort, das als „langer Fluss“ übersetzt wird. Das Atchafalaya-Becken ist ein wichtiges Hochwasserschutzgebiet für Süd-Louisiana und die Stadt New Orleans und dient auch einer Vielzahl von Wildtieren als Heimat. Gleichzeitig wird es als National Heritage Area verwaltet und hat mehrere Städte innerhalb seiner Grenzen.
Mitte des 20. Jahrhunderts wurde das Atchafalaya Basin als wichtiges Hochwasserumleitungsgebiet für den Mississippi nördlich von New Orleans entwickelt. Der Atchafalaya River verlässt den Mississippi in der Nähe von Simmesport, Louisiana und trägt 30 bis 50 Prozent des gesamten Wassers, das bei der Spaltung vorhanden ist. Von dort geht es 130 Meilen (ca. 209 km) südlich zum Golf von Mexiko. In den 1950er Jahren wurden auf beiden Seiten Rückhaltedämme parallel zum Fluss gebaut. Die Deiche, die entlang des Flusslaufs mindestens 15 km voneinander entfernt liegen, sind die Grenzen des Atchafalaya-Beckens.
Der Wasserstand im Becken schwankt in einem normalen Jahr um bis zu 15 Fuß (ca. 4.5 m) aufgrund der unterschiedlichen Wassermengen, die vom Atchafalaya-Fluss transportiert werden. Der Mittelkanal des Flusses, der durch das Herz des Beckens verläuft, kann bei genügend Wind Wellen von bis zu 3 Fuß (ca. 1 m) Höhe haben. Alle kleineren Wasserstraßen im Atchafalaya-Becken sind Bayous, was bedeutet, dass der Wasserfluss je nach Niederschlag und der aktuellen Höhe des Flusses seine Richtung ändert.
Durch den nördlichen Teil des Atchafalaya-Beckens verläuft der größte verbleibende Bestand an Tiefland-Hartholzwald in den USA. Durch die Mitte des Beckens verläuft ein Band aus Zypressensumpf. Entlang der Golfküste gibt es küstennahes Sumpfgrasland.
Der Morganza-Flutweg ist die wichtigste Abflusskontrollstruktur für das Atchafalaya-Becken. Es wurde entwickelt, um zusätzlichen Fluss vom Mississippi zum Atchafalaya umzuleiten, wodurch der Atchafalaya in das Becken überflutet wird. Dies schont die Deiche und Gemeinden weiter südlich am Mississippi. Das Army Corps of Engineers, das den Überlauf verwaltet, erwägt, ihn zu öffnen, wenn der Fluss im Mississippi Rekordwerte erreicht, aber er wurde nur zweimal verwendet. 1973 wurde es teilweise geöffnet, und im Mai 2011 zwang ein Rekordhochwasser das Korps zum ersten Mal, den gesamten Überlauf zu nutzen.