Характерной особенностью области является густота речной сети (в среднем 1,2 км на 1 км2), значительно превышающая аналогичный показатель по России. В области более 65 тыс. водотоков, протяженностью около 106 тыс. км.; свыше 17 тыс. озер общей площадью водного зеркала 1118 кв. км. Основные реки - Тымь и Поронай.

По запасам водных ресурсов область занимает одно из первых мест в стране, но по водообеспечению на душу населения (в среднем 82,8 тыс. м3 в год) - предпоследнее место по Дальневосточному региону из-за необходимости значительных затрат на расширение перечня источников водопользования и строительства коммунальной инфраструктуры.