Новгородская область многоводна, что связано с ее избыточным увлажнением. Из 800 мм годовых осадков испаряется 350 мм, остальные, уходя в грунт, питают многочисленные водоемы.
Реки области, кроме р. Мологи, принадлежат бассейну Балтийского моря. Наиболее густая их сеть в Приильменской низине, где протекают Волхов, Мста, Пола, Ловать, Шелонь и др. Реки спокойные, медленные, с течением до 1 м/с. На Валдайской возвышенности протекают Мста, Пола, Молога и др., они имеют глубокие долины и пороги. К Каспийско-Волжскому бассейну относятся притоки рек Молога и Чаговищи: Смердомля, Ратца, Песь, Кобожа, Кирва и др.
Самая многоводная - р. Волхов, соединяет озера Ильмень и Ладожское. Течение реки медленное, с падением от истока до устья не более 15 м. Иногда в Волхове наблюдается обратное течение, вызванное подпором притоков. Ширина реки у Великого Новгорода - 220 м, максимальная глубина - 9 - 10 м. Волхов свободен ото льда около 8 месяцев и судоходен по всей длине.
Многочисленны озера, общее число которых более 1000. Самые крупные - Ильмень и Валдайское - занимают доледниковые понижения рельефа, обработанные дополнительно ледником. Большинство озер находится на востоке области, среди них самое глубокое - Валдайское, а также ледниковые озера Селигер, Боровно, Пирос, Меглино, Велье, Великое, Заозерье. Карстовое происхождение имеют озера Городно, Ямное, Сухое.
Самое большое озеро - Ильмень, принимает 52 реки и дает исток р. Волхов. Оно имеет форму треугольника и при среднем уровне воды достигает длины 43 км, ширины 33 км. Площадь озера меняется в зависимости от уровня воды от 660 до 2200 кв. км. При средней глубине 3 - 4 м весной фиксируется ее увеличение до 10 м. У озера изрезанные, низкие, заболоченные берега. Только на юге поднимается обрывистый уступ, являющийся геологическим памятником. По данным российских и шведских экологов, за последние 100 лет практически не происходит эвтрофикации оз. Ильмень, оно является одним из самых чистых в Европе.
Реки и озера имеют смешанное питание: 50,0 - 60,0 % стока дают талые снега, остальное - дожди (20,0 - 30,0 %) и грунтовые воды (10,0 - 20,0 %). Сток имеет сезонные колебания. Максимум (40,0 - 60,0 %) стока приходится на весну, что повышает уровень рек на 3 - 4 м и поднимает уровень озер. Менее значим осенний подъем, связанный с осадками. Летний минимум вызван ростом испарения, но дожди могут давать на реках краткие паводки. Зимой, при питании грунтовыми водами, наблюдается устойчивая межень рек и озер. С конца ноября до середины апреля реки и озера покрыты льдом. В годы с теплой осенью лед устанавливается в декабре, а в ранние весны вскрытие его начинается в марте. В период таяния на речных перекатах и порогах, на крутых меандрах часты заторы льда. В неглубоких зарастающих озерах из-за недостатка кислорода бывает зимний "замор" рыбы подо льдом.
Область располагает подземными водами, запасы которых обнаружены в 102 источниках. Близким их залеганием характеризуется Приильменская низменность. Ведутся работы по оценке запасов подземных вод для водоснабжения Великого Новгорода, Крестецкого, Валдайского, Маловишерского и других районов области.
Область хорошо обеспечена водными ресурсами. Качество воды оценивается как загрязненное и умеренно загрязненное и варьирует по водоемам, сезонам и видам загрязнений.