境內(nèi)有兩大水系，即嫩江水系和額爾古納河水系。除克魯倫河外，大興安嶺是諸多河流的發(fā)源地和天然分水嶺。嶺東側(cè)為嫩江水系，流域面積99811平方公里，占全市總土地面積39.4％；嶺西側(cè)包括克魯倫河在內(nèi)為額爾古納河水系，流域面積153520平方公里，占全市總土地面積60.6％。兩大水系統(tǒng)屬黑龍江流域，匯入太平洋流域的鄂霍次克海，均屬外流水系。

全市有大小河流3000多條，其中大于1000 平方公里63條，大于500平方公里98條，大于100平方公里的有550條，其中嫩江水系247條，額爾古納河水系303條（包括呼倫湖流域內(nèi)季節(jié)性河流58條）。

全市地表水資源量298.19億立方米，占全自治區(qū)地表水資源量的73.34%，其中嫩江流域182.98億立方米，額爾古納河流域115.21億立方米，全市地表水可利用量為119.28億立方米。全市地下水資源量（扣除重復(fù)量）18億立方米，地下水可開(kāi)采量12.42億立方米。全市地表水和地下水資源總量316.19億立方米，占全區(qū)總水資源量的56.39%，全市人均占有水資源量11760 立方米，是全區(qū)的5倍，是全國(guó)的5.4倍。
全市地表水資源的主要特點(diǎn)是年內(nèi)、年際變化和地域分布差異較大。6—9月份徑流量占全年的60—70%，而最大年份與最小年份徑流量相差10—15倍。水資源量在地域分布也極不均勻，如嫩江流域面積9.94萬(wàn)平方公里，占全市總面積的39%，而水資源量占全市61%。牧區(qū)（牧業(yè)四旗）土地面積8.45萬(wàn)平方公里，面積占全市的33.4%，而地表水資源量只有15.32億立方米，占全市的5.14%