Характеристика гидрографической сети, включая картографический материал, выполнена на основании сведений, представленных в работах В.Г. Капустина и И.Н. Корнева (1998), а также в монографиях "Водные ресурсы и водное хозяйство Урала" (1977) и "Водные ресурсы Свердловской области" (2004).
В Свердловской области насчитывается 18404 реки общей протяженностью свыше 68 тысяч километров. Из них:
рек длиной до 10 километров - 17370, общей протяженностью свыше 34 тысяч километров;
рек длиной от 10 до 200 километров - 1027, общей протяженностью свыше 26 тысяч километров;
рек длиной более 200 километров - 17, общей протяженностью свыше 8 тысяч километров.
Большая часть рек принадлежит к Обь-Иртышскому бассейну (Тавда, Тура, Исеть), к речной системе Тобола. На западном макросклоне Урала протекают реки Волго-Камского бассейна - притоки Камы (Чусовая и Косьва) и Белой (Уфа).
Главный водораздел проходит на Северном Урале по осевым хребтам Урала, на Среднем Урале он смещается в восточные предгорья, где берут начало Уфа и Чусовая. Эти реки прорезают горную полосу и несут воды на запад.
Уральские горные реки характеризуются глубоким врезом долин, быстрым течением, каменистым руслом. На реках образуются перекаты, местами - пороги. В более высокогорных районах (западный склон) долины рек врезаны особенно глубоко, в связи с чем нередко на значительном протяжении имеют вид настоящих каньонов, а в продольном профиле часто имеют неравновесные участки.
Реки восточного склона являются горными только в верховьях; холмистая местность в среднем течении рек быстро переходит в равнину с широкими, иногда болотистыми поймами. Западно-Сибирские реки протекают в широких террасированных долинах, широкие поймы образуют многочисленные меандры и старицы. Близ выхода рек в пределы Западно-Сибирской низменности долины характеризуются значительной врезанностью. Здесь развиты пороги и перекаты. Характер речных русел заметно меняется при выходе на равнину рек как западного, так и восточного склона Урала.
В пределах равнинной части наибольшее распространение имеет тип русел, свободно меандрирующих по дну широких пойменных долин. Для большинства рек характерна высокая интенсивность руслового процесса, на что указывает наличие вееров перемещения русла, отпавших петель-стариц и иное. Нередко наблюдается пойменная многорукавность (Ница, Пышма, Исеть). Образованию ее благоприятствует равнинный характер местности, малые уклоны рек, низкое положение пойм и глубокое их затопление.
Общий рисунок речной сети бассейна реки Камы отличается сложностью, что связано с разнообразием форм рельефа, особенностями геологической истории и литологического строения территории. В бассейне Тобола он более прост. В то время как течение рек бассейна Камы имеет разнообразное направление, почти все основные реки бассейна Тобола текут с северо-запада на юго-восток. В целом речная сеть в Предуралье и на западном склоне Урала развита значительно лучше, чем на его восточном склоне. Густота речной сети в Предуралье достигает 0,5 - 0,6 км/км2, в Зауралье - 0,3 - 0,7 км/км2. Модуль стока (количество воды в литрах, стекающей с 1 км2 водосбора в секунду) изменяется по территории области от 4 до 6 л в секунду на 1 км2. В бассейнах рек Лозьва, Сосьва и Вагран он достигает 10 - 12 л в секунду на 1 км2.
В гидрологическом отношении можно выделить два типа рек. Реки северной части области характеризуются весенне-летним половодьем и паводками. Реки средней и южной части области характеризуются в основном только весенним половодьем. От таяния снега реки повышают свой уровень до 5 м и более по сравнению с обычным летним уровнем. Период половодья более продолжительный в горах, а также в заболоченной и лесистой местности.
В первой половине ноября реки замерзают. Ледостав продолжается 5 - 6 месяцев. Зимой реки питаются только подземными водами, уровень воды в них низкий. Перемерзание и пересыхание для рек области не характерно.
Основным источником питания большей части рек являются талые снеговые воды. Дождевые осадки и грунтовые воды играют в питании уральских рек второстепенную роль. Внутригодовое распределение водности следующее: на весну приходится до 60 процентов стока, на лето - до 20 процентов, на осень - до 10 процентов, на зиму - до 10 процентов.