Viljuj har et stort antal bifloder, de længste fra højre side er: Ulakhan-Vava (russisk: Улахан-Вава 374 km), Tjona (russisk: Чона 802 km), Tjybyda (russisk: Чыбыда 451 km), Ulakhan-Botuobuja (russisk: Улахан-Ботуобуя 459 km), Otjtjuguj-Botuobuja (russisk: Оччугуй-Ботуобуя 342 km) og Bappagaj (russisk: Баппагай 307 km) - de længste fra venstre side er: Akhtaranda (russisk: Ахтаранда 75 km), Ygyatta (russisk: Ыгыатта 601 km), Markha (russisk: Марха 1181 km), Tjukjan (russisk: Тюкян 747 km) og Tjung (russisk: Тюнг 1092 km).