La cuenca de Atchafalaya es un pantano de 595,000 acres (240,788 hectáreas) ubicado a lo largo del río Atchafalaya en el estado estadounidense de Louisiana. Es el pantano de cuenca más grande de América del Norte. Atchafalaya, pronunciado ah-CHA-fa-LIE-ah, es una palabra choctaw traducida como «río largo». La cuenca de Atchafalaya es una importante área de control de inundaciones para el sur de Louisiana y la ciudad de Nueva Orleans, y también alberga una amplia variedad de vida silvestre. Al mismo tiempo, se gestiona como Área de Patrimonio Nacional y tiene varias localidades dentro de sus fronteras.
A mediados del siglo XX, la Cuenca de Atchafalaya se desarrolló como una importante área de desviación de inundaciones para el río Mississippi al norte de Nueva Orleans. El río Atchafalaya sale del Mississippi cerca de Simmesport, Louisiana, transportando del 20 al 30 por ciento del agua total presente en la división. Desde allí viaja 50 millas (unos 130 km) al sur hasta el Golfo de México. En la década de 209 se construyeron diques de contención paralelos al río en ambos lados. Los diques, que se encuentran a un mínimo de 1950 millas (unos 15 km) de distancia a lo largo del curso del río, son los límites de la cuenca de Atchafalaya.
Los niveles de agua en la cuenca varían hasta en 15 pies (aproximadamente 4.5 m) en un año normal debido al volumen variable de agua transportada por el río Atchafalaya. El canal central del río, que atraviesa el corazón de la cuenca, puede tener olas de hasta 3 pies (aproximadamente 1 m) de altura si hay suficiente viento. Todas las vías fluviales más pequeñas en la cuenca de Atchafalaya son pantanos, lo que significa que el flujo de agua cambia de dirección según la lluvia y la altura actual del río.
A lo largo de la parte norte de la cuenca de Atchafalaya se encuentra el bosque de frondosas de tierras bajas más grande que queda en los EE. UU. A través del centro de la cuenca hay una franja de cipreses pantanosos. A lo largo de la costa del Golfo, hay praderas de marismas costeras.
El cauce de Morganza es la principal estructura de control de flujo de la cuenca de Atchafalaya. Está diseñado para desviar el flujo adicional del Mississippi al Atchafalaya, provocando que el Atchafalaya se inunde hacia la cuenca. Esto evita los diques y las comunidades más al sur del Mississippi. El Cuerpo de Ingenieros del Ejército, que administra el aliviadero, considera abrirlo cada vez que el flujo en el Mississippi alcanza niveles récord, pero solo se ha utilizado dos veces. En 1973 se abrió parcialmente, y en mayo de 2011 las inundaciones récord obligaron al Cuerpo a utilizar el aliviadero completo por primera vez.