Речную сеть Округа формируют реки Обь и Иртыш, а также 12 их притоков (Северная Сосьва, Конда, Вах, Юган, Казым и др.) и множество мелких речек. Основная река - Обь, протяжённостью в пределах округа 1218 км.
По физико-географическим условиям, определяющих водный режим рек, территория округа условно делится на 3 района. К первому району относятся водные объекты, расположенные на юго-западе округа (бассейн р. Иртыша), ко второму району - водные объекты бассейна Средней Оби и к третьему району - реки бассейна Нижней Оби.