市境属淮河流域，主要水域有淮河、东淝河（瓦埠湖）、泥河、架河、窑河（高塘湖）、茨淮新河、石涧湖、胡大涧以及采煤塌陷区积水而成的湖泊等。此外还有泉山、老龙眼、乳山、丁山等小型山塘水库。境内河流水源主要靠上游补给，其次是自然降水提供，汛期与雨季一致，径流量高峰与降水旺月同步。境内地下水资源丰富，主要为第四系地层岩隙水，易于开采利用。
一、河流
〔淮河〕淮河由陆家沟口进入市境凤台县，流至永幸河闸口分流为二，北道北上转东环九里湾入市境潘集区，南道（又名超河）东流至皮家路入市境八公山区，南北河道至邓家岗汇流，由大通区洛河湾横坝孜出市境，东西流长51公里。
淮河5～9月为丰水期，10月至翌年4月为枯水期，平均丰水期（建国以来统计）降水量占全年降水量的68.1%，径流量占全年径流量的60%。由于淮河是我国季风进退和冷暖拉锯的必经之地，冷暖气团交会与大气环流相配合而产生持续降雨或久旱不雨。降水量年际变化极大，但径流量比降水量年际间变幅更大，一般降水量变幅为2～3倍，径流量则为14～15倍。
淮河干流流量多年来一直呈下降趋势。建国以来，因防洪和发展生产需要，淮河上游兴建了36座大中型水库，总储量达127亿立方米，致使淮河上游来水量逐年下降。鲁台孜水文站统计，50年代淮河年平均流量为888立方米／秒，60年代平均为707立方米／秒，70年代平均流量为525立方米／秒，最小平均流量仅为111立方米／秒。多年枯水期流量仅有58.7立方米／秒。由于蚌埠闸的节制作用，淮南段淮河水流量的保持率得以基本稳定。
〔架河〕原名夹河，别名驾河，因由黄家沟入淮，又称黄家沟。发源于凤台县邵集东北，后因开挖幸福沟于周庄截断源头来水，故今发源于周庄，现长27公里，流域面积188平方公里。
〔泥黑河〕泥黑河为泥河和黑河的合称。泥河又称东泥河、洱河，黑河又称黑濠河，两河同源，后又汇流，故合称泥黑河。
泥黑河发源于凤台县米集西，穿鸭嘴沟汇流称小黑河。再东向分为两支，北为黑河，南为泥河。流域面积约720平方公里。
黑河，自源头至市境潘集区古路岗，长23公里左右，河行于高地，河宽4米左右，无流域面积，至古路岗东南流，始有流域面积。再行24公里，右纳伊河左纳黑河岔，河面宽达1公里，再东南行3公里，转西南3公里至苏家嘴与泥河汇合。
泥河，自源头东南过徐圩入市境潘集区至徐桥再至刘隆集，河面宽4～10米，两岸支流多，汇水面积253平方公里；自刘隆集河面宽300米，东南流8公里，转东流7公里，左汇黑河，河面宽1.1公里。
泥、黑河汇流之前各长53公里，由于汇流后入淮不畅形成大面积水面。受长期黄泛影响，入淮口不断堆积，民国后期形成5处入淮口。分别为柳沟口（又称刘家沟口）、老尹家沟口、张家沟口、新新沟、新旧沟。建国后大规模治理淮河，1950年冬开挖新尹家沟作为泥黑河唯一的泄水道，遂使泥黑河汇流后经新尹家沟行9公里入淮。
〔东淝河〕东淝河由瓦埠湖入市境，出瓦埠湖分流南北，南为老河、北为新河，西北向平行流过东津渡，至李嘴孜转向西流，出市境经寿县城北门西北入淮。
东淝河自大潜山至两河口，全长122公里，流域面积4200平方公里，淮南段长8.7公里，市境汇水面积64.5平方公里。
〔窑河〕又称洛河、洛涧、新河，发源于定远县狼窝山，沿途汇流，入市境河面宽达4公里左右，称窑河，又称高塘湖，经上窑镇过窑河闸，西北流入怀远县境于新城口入淮，市境长17.7公里，汇水面积148平方公里。
窑河本为直流入淮，受长期黄泛及黄河夺淮入海影响，淮河两岸淤积抬升，窑河入淮口相应升高，水流不畅，形成巨浸，渐成为高塘湖。
〔茨淮新河〕茨淮新河是人工开挖的大型河道，上自茨河铺与颍河通，下至怀远荆山入淮，流经市境段长7.5公里，是与怀远县之间的界河，市境建有古路岗电灌站，可提水灌溉。
二、湖泊
〔石涧湖〕又名十涧湖，位于田家庵区与谢家集区之间，汇聚舜耕山系西端诸山来水，与谢二矿采煤塌陷区成湖相连通，下与淮河以耿石涵相沟通。石涧湖汇水面积36.13平方公里，控制水位汛期17.3～17.5米，相应水面2.25平方公里；非汛期17.8～18米，相应水面2.62平方公里。与石涧湖连通的谢二矿塌陷区成湖（樱桃园）相应水面0.55平方公里，沉陷区底部最低处海拔10米，沉陷之前地面海拔27米以上。
〔胡大涧〕胡大涧又名为大涧沟，上承舜耕山诸山涧来水汇流而成，下注淮河，水面南北宽2公里，东西宽150～500米。涧东侧建有洛河发电厂。
三、地下水
市境地下水资源主要分布在第四系沉积层，面积约1650平方公里，可采储量4.5亿立方米，与地表平均径流量大致相等。
淮河以北地下含水层平面分布可分为3个区域。极强富水区分布于市境泥河、祁集、平圩、高皇、段湾等地区，单井出水量每小时75立方米左右；中等富水区分布于武集、贺疃等地，单井出水量每小时52立方米左右；弱富水区分布于芦集、架河、田集、古沟、龚集、夹沟、苏嘴等地，单井出水量每小时25立方米左右。水质属于重碳酸钙、镁水，矿化度500～600毫克／升。
地下水垂直分布可分为全新统含水组，上更新统及中-下更新统顶部含水组和中-下更新统含水组。
全新统含水组有3个含水层。第一层顶板埋深5～7米，主要分布在晚期古河床发育区，层厚4～8米；第二层顶板埋深15～20米，层厚8～10米；第三层顶板埋深25～30米，层厚8～10米，全层厚度35～40米，东与东南部较薄，为20米左右。
上更新统及中-下更新统顶部含水组有5个含水层。第一层顶板埋深40～55米，砂层厚6～15米；第二层顶板埋深60～75米，古河床带砂层厚度10～25米，其它地区2～4米；第三层顶板埋深由南至北70～100米，由西而东为95～70米，砂层富集区厚度20～35米，其它地区7～13米；第四、五层之间的隔水层较薄，可视为大厚度砂层夹薄层亚粘土，顶板埋深100～110米，局部120～130米。砂层累计厚度15～30米，最厚可达40～50米。地下水类型为孔隙承压水，静水位埋深1.5～3米，局部不到1米。
中-下更新统含水组有3个含水层。第一层，底板埋深从南向北为155～170米；第二层顶板埋深160～180米，底板埋深270～300米，含水层累计厚度40～80米，最大可达100米；第三层发育不好，呈透镜体状。
淮河以南有4个含水区。高塘湖至大涧沟段北部中更新统含水层逐渐发育，延伸长度大于10公里，南部含水层粘土夹细砂，与下更新统坡积碎石层相遇，为一条形含水层。开采储量每日4.65万立方米。水质属重碳酸、氯化物、钙、纳水，矿化度700～750毫克／升。
姚家湾至石涧湖段沿淮河发育，含水层为全新统冲积中细砂浅层承压水，含水层厚度10～12米，水位深埋3～5米，最大降深9米，开采储量每日6.48万立方米。水质属重碳酸钙、镁水，矿化度500～600毫克／升。
二道河水源区可采含水层为中更新统至全新统含水层。含水层埋深10～15米，含水层厚10～20米，可采储量每日17.75万立方米。
翟家洼水源区埋深10米，开采储量每日6000立方米。水质属重碳酸钙质水，矿化度300毫克／升。