本区河流主要属于长江流域巢湖——裕溪河水系。区内流入巢湖主要有烔炀河、柘皋河、兆河、白石天河、杭埠河；西河、清溪河是裕溪河的主要支汊河；牛屯河、姥下河、双桥河、石跋河、得胜河、竹丝湖等直接入长江；南部山丘区的罗昌河、柯坦河经枞阳县境的白荡湖、菜子湖入长江；北部跨地区的滁河，一路由老河道经江苏省境入江，另一路经马四马山引江河道由乌江闸入长江。
全区总面积9282平方公里，其中属巢湖——裕溪河水系6654平方公里，滁河水系737平方公里，菜子湖、竹丝湖、白荡湖水系422平方公里，其他沿江河流1469平方公里。
一、长江
长江自无为县董家场入境，由西南流向东北，至和县乌江进入江苏省，过境长170余公里，江面一般宽2公里，最窄处640米（东西梁山夹江处）；流量充沛、年均为9282亿立方米（大通水文站），最大为13590亿立方米（1954年），最小为6760亿立方米（1978年）；最高水位12.83米（裕溪口），万吨海轮可常年而溯芜湖港；江水含沙量0.533公斤／立方米，年输沙47600万吨（大通站）。沿程比降多年平均为0.144，高水位时大于低水位时，上游大于下游。河床中沙洲罗列，较大的有五洲、黑沙洲、曹姑洲、陈家洲、江心洲等。河床平面变形强度较小，主、支汊交替周期在100年以上，河床冲淤表现为周期性变化，无单向冲淤特征。
二、河流
（一）裕溪河又名运漕河。西起巢湖东口，流经巢湖市、含山、无为、和县境内，东南至裕溪口入长江，原长77公里，在牛屯河分洪道未开挖前，是巢湖唯一的入江水道。沿途有清溪河、林头河、黄雒河、西河等支流汇入，控制面积12938平方公里。多年平均水位6.38米，最高洪水位11.96米（1983年7月20日），最低枯水位2.96米（1977年1月15日）。实测最大年径流量85.3亿立方米（1983年），最小年径流量4.58亿立方米（1978年）。
（二）西河源出庐江县黄陂湖，又称青帘河；向东入无为县境后称西河，又名通天河；至刘坝东北入裕溪河，全长108公里，流域面积1622平方公里。主要支流有永安河、花渡河、郭公河、黄屯河、湖垄河等。1955年挖通白湖与巢湖分水岭，并建兆河闸。缺口以上来水主要经兆河入巢湖，缺口以下入裕溪河。河道底高6.0—4.6米，宽20—40米，堤距一般为150米，最宽达200米，最窄仅50米，安全泄量约200立方米／秒。无城站多年平均水位8.0米，最高洪水位13.02米（1954年8月29日），最低枯水位5.17米（1977年1月15日），1983年实测径流量12.0亿立方米。
（三）杭埠河源自岳西县，自西南向东北流经舒城县龙河口、马家河口至将军土当，下经庐江县境广寒桥与丰乐河相汇入巢湖，年径流量26.83亿立方米，占入湖总水量的65％。河道80％以上处于山丘区，水土流失严重，洪水期极易泛滥成灾。60年代曾在上游兴建了龙河口水库，在一定程度上缓解了山洪威胁、扩大了灌溉面积。另有支流马槽河、金牛河等。
（四）白石天河又名白山河，源自庐江县北部金牛丘陵地带，向东北至三汊河汇入牛首河，经罗埠河注入巢湖。全长57公里，流域面积843平方公里，年均入湖水量3.89亿立方米。
（五）兆河又名马尾河、皂河、操河，属人工河流，位于庐江县与巢湖市交界处。自缺口镇穿白湖、经兆河闸入巢湖，全长34公里，总控制面积1390平方公里。河水大部入巢湖，少数下泄西河，年均径流量4.35亿立方米，最大达8.5亿立方米（1983年），最少仅0.65亿立方米（1967年）。多年平均水位8.51米，实测最高水位14.39米（1954年8月25日），最低水位6.43米（1978年11月5日），1956年7月14日曾出现断流。
（六）柘皋河源出巢湖市清涧乡太子山东麓，上游有三条小支流汇于柘皋镇附近，河床由此渐宽，至杭家渡又汇入夏阁河，向南注入巢湖。柘皋镇以下，可通航小型农用船，该河全长39.0公里，流域面积505.3平方公里。
（七）驻马河又名乌江，源出和县马四马山，下游沿江苏省江浦县界至乌江口入长江。全长36公里。
（八）石跋河源出和县香泉，东南流向，主要支流为双桥河，两河相汇于长江边石跋镇，入长江，全长32公里，流域面积164平方公里，河宽43米、水深2米，是和县北部圩区重要的灌溉、航运河道。
（九）得胜河源出含山县茅芦尖南麓，自西向东，先后纳官塘河、西双桥河、西埠河、马桥河，经和县南至金河口入长江，全长50余公里，流域面积427.3平方公里。
（十）姥下河源出含山县梅山东麓，于姥桥镇先后汇入4条支流，东流入长江，全长20公里，流域面积158平方公里。
（十一）牛屯河源出含山县太湖山东北坡，有苏河、百胜河等4条支流汇于杨柳圩附近，向东至杭泊分南北两支，至后港桥又复汇合，形成套河（习惯称牛屯后河），再经白渡桥、盛家圩入长江，全长35公里，流域面积372平方公里。南支通铜城闸与裕溪河相接，1986年冬开挖套河，分裕溪河水，使巢湖水有第二出江通道。
此外，北部的滁河，是巢湖市、含山县、和县与全椒县之界河。它源自肥东县南部，北东流向，至江苏省六合县入长江，流域面积达8056.7平方公里，年均径流量25.0亿立方米。本区过境长45公里。
三、湖泊
（一）巢湖是我国著名的五大淡水湖泊之一，位于安徽省中部，跨合肥、巢湖和庐江、肥西、肥东二市三县，沿湖有23个乡（镇）。在多年平均水位（8.37米）时，湖盆长61.7公里，宽12.47公里，水面769.55平方公里，平均水深2.89米，最大水深3.76米，容积20.7亿立方米，湖岸长155.7公里。入湖河流35条，以杭埠河水量最大，次为南淝河。出湖河流是东部的裕溪河及拟于1991年完工的牛屯河。巢湖有统计最高水位为12.93米（1954年），最低水位为4米（1960年）。
（二）黄陂湖位于庐江县境内西河上游，主要入湖河流为县河、黄泥河、瓦洋河，控制面积563平方公里。最大湖面（相应设计洪水位12.0米）42.5平方公里、容积1.38亿立方米。但由于沿湖盲目围湖造田以及入湖泥沙的淤积，湖容已大为缩小，正常水位10.5米时，湖面已由70年代的38.8平方公里缩小为26.6平方公里，相应容积0.45亿立方米。
（三）白湖位于庐江、巢湖、无为三县（市）的交界处，面积为150平方公里，湖岸长40余公里，湖底高程0.6米。现已淤涸并经围垦辟为农场。当西河遇较大洪水、缺口水位达11.73米时，白湖东、西大圩即开圩蓄洪。