内蒙古境内有1000多条长短不一的河流，可分为外流和内流两大水系。外流水系的流域面积61.37万平方公里,占全区面积的52.5%，主要由黄河、永定河、滦河、西辽河、嫩江与额尔古纳河等6个水系组成；内流水系流域面积11.66万平方公里，占全区面积的10%，内流水系分布比较零星，均为尾闾河，河川径流皆消失于各自封闭的湖盆或洼地内，其中较大的河流有：乌拉盖尔河、昌都河、塔布河、艾不盖河、额济纳河、黄旗海与岱海水系、达里诺尔水系等。无流区分布于深居内陆的荒漠地区，面积43.94万平方公里,占全区面积的37.5%。全区大部分河流流向为西北—东南向，呈平行排列，其间距由东向西越来越大；主要河流皆发源于大兴安岭和阴山山地两侧；降雨、地下水和融雪水是各河流水量的补给来源，以降雨补给为主。内蒙古的湖泊星罗棋布，有1000多个，主要分布于西辽河平原、内蒙古高原、鄂尔多斯高原，可分为咸水湖、微咸湖和淡水湖。水面面积大于100平方公里的天然湖泊有呼伦湖（达赉湖）、贝尔湖、达里诺尔、察干诺尔、岱海、黄旗海、乌梁素海、居延海等。全区地表水资源671亿立方米，除黄河过境水外，境内自产水源371亿立方米。

全区地表水多年平均径流量为371.27亿立方米,占河川径流总量的78%,多年平均基流量为80亿立方米,占河川径流总量的22%。由于河川径流受大气降水及下垫面因素的影响,年径流量地区分布不均,水资源也不平衡,局部地区富而有余,大部分地区干旱缺水。同时，河川径流年内分布不均，年际变化比较大。年降水集中在6—8月，汛期径流量占全区径流量的60%—80%。历年间径流量大小不均，相差很大。年流量最大与最小的比值，东部林区各河流为4—12，中部各河流为6—22，西部地区各河流高达26以上。此外，从区外流入自治区境内的河川径流量为330.6亿立方米,其中黄河入境的平均年径流量为315亿立方米，额济纳河8.4亿立方米。

全区地下水平均资源量为284.76亿立方米。山丘区地下水平均年资源量为113亿立方米，占全区地下水资源的44%，其中河川基流量为80亿立方米，占山丘区地下水资源量的71%。平原地区地下水平均年资源量为172亿立方米，扣除与山丘区地下水资源量的重复计算后，占全区地下水资源的56%。自治区地下水资源的分布受大气降水、下垫面条件和人类活动的影响，具有平原多、山丘区少和内陆河流域更少的特点。平原区不包括内陆河流，扣除与山丘区地下水资源量之间的重复计算后的地下水资源模数，一般在5.9万—6.5万立方米/平方公里，为山丘区地下水平均水资源模数的2.2倍—2.7倍。内陆河流域地下水资源数为1.1万立方米/平方公里，因而地下水资源十分贫乏，只是在内陆闭合盆地的平原或沟谷洼地，地下水才比较富集。全区按自然条件和水系的不同，分为：大兴安岭西麓黑龙江水系地区，呼伦贝尔高平原内陆水系地区，大兴安岭东麓山地丘陵嫩江水系地区，西辽河平原辽河水系地区，阴山北麓内蒙古高原内陆水系地区，阴山山地、海河、滦河水系地区，阴山南麓河套平原黄河水系地区，鄂尔多斯高平原水系地区，西部荒漠内陆水系地区。

内蒙古的水能蕴藏量为498万千瓦，可能开发的水电站约125处，装机容量为244万千瓦，年发电量为83.5亿千瓦时。主要水能蕴藏量在黑龙江流域，其次在黄河流域和辽河流域。全区现建成大中小型水电站30多个，装机容量20.59万千瓦。黄河万家寨水利枢纽工程中的发电站由水利部、内蒙古、山西三家合资，是内蒙古境内大河干流上修建的第一座水电站，1999年发电量达6.1亿千瓦时，加上其他水电站的发电量仅占全区可能开发水能资源的8%，因此，内蒙古水能资源的开发利用有很大的潜力。