In welchem Kasus die Flüsse hier stehen müssen, hängt ganz davon ab, worauf sich der durch das Komma abgetrennte Satzteil (Apposition) bezieht.
Normalerweise wird man damit spezifizieren wollen, welche Flüsse bei Mannheim zusammenfließen, daher wäre ein Bezug auf Zusammenfluss anzunehmen. Das muss mit dem Genitiv (1) oder der Präposition von (2, erfordert Dativ) geschehen.
Mannheim liegt …
- am Zusammenfluss zweier Flüsse, des Rheins und des Neckars. (a)
- am Zusammenfluss zweier Flüsse, von Rhein und Neckar.
Stattdessen können auch die beiden Flüsse näher benannt werden, ohne Artikel und Präposition (3). Dazu sollte man schriftlich den Doppelpunkt verwenden, aber Gedankenstrich oder Komma sind m.E. auch akzeptabel.
- am Zusammenfluss zweier Flüsse: Rhein und Neckar.
Alternativ könnte auch das Verb mit seiner Präposition an, die den Dativ verlangt, wiederaufgegriffen werden. Dann wird das Zusammenfließen allerdings nur impliziert. Da hier allerdings am und nicht an dem steht, muss die Präposition in der Apposition wiederholt werden, was entweder für beide Flüsse gemeinsam (4) oder separat (5) geschehen kann.
- am Zusammenfluss zweier Flüsse, an Rhein und Neckar.
- am Zusammenfluss zweier Flüsse, am Rhein und am Neckar.
Die Alternative (b) aus der Frage (6) ist nicht völlig ungrammatisch, jedoch stilistisch unschön, weil der Dativmarker m schon in der Präposition enthalten ist, aber in den Artikeln dem wiederholt wird.
- a[n de]m Zusammenfluss zweier Flüsse, dem Rhein und dem Neckar. (b)
Die Präposition am könnte jeweils explizit in an dem aufgelöst werden, aber das ist heute fast schon unidiomatisch. Damit ergäben sich mindestens vier weitere akzeptable Varianten:
- an dem Zusammenfluss zweier Flüsse, Rhein und Neckar.
- an dem Zusammenfluss zweier Flüsse, dem Rhein und dem Neckar.
- an dem Zusammenfluss zweier Flüsse, an dem Rhein und dem Neckar.
- an dem Zusammenfluss zweier Flüsse, an dem Rhein und an dem Neckar.
Zur Übung kann man sich überlegen, wie der Satz für Passau aussieht, wo der Inn in die Donau fließt, oder für Deggendorf, wo die Isar ebenfalls in die Donau mündet. Neutrale Flüsse (mit das) gibt es m.W. nicht.