琅琊山的水文地理位置，属长江流域滁河水系清流河支流小沙河上游，面积坡度230分米／平方公里左右。植物复盖率东麓胜于西麓，水土保持良好。山区历年平均降水量约1050毫米左右。年平均蒸发量922毫米（根据E601蒸发器观测统计）。年平均大气降水所产生的地表径流量每平方公里约50万立方米。
该山主体出露的基岩为寒武、奥陶纪灰岩，是区内主要含水层。由于火成岩多次穿插，将灰岩分割成大小不等的块体，使地下水呈各自孤立深浅有异的体系。但又由于裂隙的发育，多数孤立的水体又互相沟通。地下水以裂水为主，最大流量可达0.7升／秒。巳查明地下储存相当数量的优质矿泉水，是制作各种饮料的良好水源。
冲沟中山泉甚多，泉水晶莹，清沏涟漪，甘甜滋人，常年不绝。多雨季节时，泉涌量骤增，加上地表径流汇为一体，大小瀑布多处可见，最大落差可达5米。摩陀岭下的秋山洞，偶遇连降暴雨，洞口涌水如柱，流量最大时约1立方米／秒。周围一片白雾茫茫，山石随水流急转而下，景色十分壮观。
琅琊山以丰山为分水岭。地下水补给面积较小。流向自南而北，并受地形控制。地下水动态亦受季节变化及大气降水因素影响，多雨季节大气降水充沛时，地下水位高，反之则低。
源于琅琊山西麓的小沙河，流入城西水库。洪水时期，河水深一般在5米以上，流速1米／秒左右。枯水季节一般水深在0.3—0.5米，偶有河干。
琅琊山区内由于地势高，植被好，来自市区的大气污染和酸雨对本区均未构成影响。为了充分利用琅琊山区的自然水源，建国后在琅琊山周围兴建了七座水库，解决了滁州市人民生活用水及附近农副业生产用水的需要。这七座水库是：
城西水库位于琅琊山西北部，建于1958年，库坝长约2.1公里，库容量为8525万立方米，水库设两座节制闸和两处溢洪道，可灌溉下游农田17.8万亩，水库旁设有自来水厂，保证滁城人民生活用水及工业用水。
红花桥水库位于琅琊山南部，始建于1966年冬，库容量为1020万立方米，可灌溉农田1.67万亩。
凤凰洼水库位于凤凰山脚下，建于1952年冬，库坝高14.1米，库容量为98.5万立方米，可灌溉农田1200余亩。
黑洼水库位于琅挪山林场内黑洼村，1959年建成，库坝高12米，坝长200米，库容量为71万立方米，可灌溉农田650亩。
余洼水库位于琅琊山林场内余洼村，建于1958年冬，坝高8.6米，库容量为67万立方米，可灌溉农田500余亩。
和平水库现名深秀湖，位于“峰回路转”至琅琊寺途中左侧，蔚然亭南。建于1958年，储水量约5万立方米。
军民水库位于大龙山脚下，1958年军民共建，故得名。库容量为69万立方米，可灌溉农田500余亩。
（注：主要水文要素选自城西径流实验站《1962至1986年水文资料汇编》）