Общие запасы поверхностных вод в области составляют 254 куб. км. Территория области пересечена реками общей протяженностью около 20 тыс. км. Главная водная артерия - река Волга, протяженность которой на территории области составляет 340 км. На ней расположены 3 водохранилища: Угличское (частично), Рыбинское и Горьковское (частично). Общее количество рек, речек и ручьев, протекающих по территории области, - 4327, их суммарная протяженность составляет 19340 км. В области имеется 83 озера, из них 2 крупных: озеро Плещеево в Переславском районе и озеро Неро в Ростовском районе. Площадь каждого из озер немногим более 5 тыс. га.
В области имеется 73 гидротехнических сооружения, многие из них построены 25 - 35 лет назад и требуют капитального ремонта или реконструкции. Однако отсутствие необходимых финансовых средств не позволяет содержать гидротехнические сооружения в надлежащем техническом состоянии. На территории области широко распространены такие явления, как эрозия берегов, подтопление земель, загрязнение водных источников.
Экологические проблемы области связаны с влиянием измененного гидрологического режима зарегулированной реки Волги на водные и наземные экосистемы, антропогенным загрязнением воды, воздуха, почвы и его влиянием на здоровье населения, сохранением биологического разнообразия, сохранением и поддержанием особо охраняемых природных территорий, объектов культурного наследия. Решение этих проблем находит свое отражение в принятии и реализации соответствующих мер, обеспечивающих сохранение и воспроизводство природно-ресурсной базы, а также снижение антропогенной нагрузки на природные комплексы и здоровье населения.