По области протекают Волга и Дон с притоками. Густота речной сети и водность рек уменьшаются с северо-запада на юго-восток. В Заволжье - соленые озера Эльтон, Боткуль, Горько-Соленое; широко распространены естественные и искусственные лиманы. Всего по области насчитывается 199 водотоков, относящихся к Волжскому и Донскому бассейнам общей протяженностью 8182 км. Средний суммарный сток рек Волга и Дон составляет 272 км3, (Волга - 251 км3, Дон - 21 км3), из него на местный сток приходится около 4 км3.
Волжский бассейн включает в себя часть Волгоградского водохранилища (234 км), часть р. Волги до границы Астраханской области (86 км) и 30 малых рек. Донской бассейн охватывает часть р. Дон (253 км), часть Цимлянского водохранилища (длиной 197 км), Варварское, Карповское, Береславское водохранилища и 169 малых рек, длиной от 10 до 200 км.