Городской округ Химки расположен на водосборной площади рек Москвы, Клязьмы и их притоков.
Наиболее крупными водными объектами гидрографической сети территории городского округа являются реки: Клязьма, Сходня, Ключи, Горетовка, Химка, Грачевка, Бусинка; Химкинское водохранилище; канал имени Москвы. Остальные притоки - ручьи и малые реки, протяженность которых не превышает 10 км.
Северо-восточная часть округа приурочена к бассейну р. Клязьма; западная часть к бассейну р. Сходни, р. Горетовки и р. Ключи, восточная к бассейну р. Химка, Грачевка. Вдоль восточной границы городского округа протекает р. Бусинка и канал им. Москвы.
На территории округа имеются русловые и обособленные водоемы, площадь которых не превышает 5 га (0,05 км2).
Река Клязьма
Река Клязьма, левый приток р. Оки, берет начало на южном склоне Клинско-Дмитровской гряды, в лесном массиве, в Солнечногорском районе Московской области на отметке. Длина составляет 686 километров. В верховьях густота речной сети составляет 0,41-0,45 тыс. кв. км.
Клязьма протекает на северо-востоке округа. Длина реки в административных границах до впадения в Клязьминское водохранилище составляет 14,9 км. Река имеет глубоко врезанную долину (10-20 м.), которая в ширину достигает нескольких сотен метров. Ширина русла реки на северной границе округа не превышает 6-8 метров, скорость течения 0,2 м/с. Перед Клязьминским водохранилищем ширина увеличивается до 80 метров, а скорость течения до 0,3 м/с. В районе деревни Павельцево река образует широкий залив.
На всем протяжении река широко меандрирует, средний радиус меандров равен 200 метрам. Долина Клязьмы имеет корытообразную форму, склоны пологие и лишь на небольших, длиной 50-100 метров, участках достигают крутизны 8-10-.
Река Клязьма на участке аэропорта Шереметьево находится в переменном подпоре от Клязьминского водохранилища и характеризуется следующими показателями:
Нормальный подпорный уровень НПУ -162,11м;
Минимальный летний уровень -161,8 м;
Минимальный зимний уровень -160,5 м;
Река Сходня
Водосбор р. Сходни находится на южном склоне Смоленско-Московской возвышенности. Река берет начало в 2 км от с. Алабушево Московской области, впадает слева в р. Москву на 215 км от устья. Длина водотока 47,0 км, водосборная площадь 255 км2, с уклоном реки 1,2 0/00.
Бассейн водосборной площади узкий, с резкой правобережной асимметрией. Рельеф - плоская, местами слабовсхолмленная, мало расчлененная моренная равнина с общим наклоном в сторону долины р. Москвы. Почвы дерново-подзолистые, в понижениях глееватые. Леса смешанные с преобладанием ельников и мелколиственных лесов. Болота низинные. Нижняя часть бассейна расположена в пределах г. Москвы и полностью застроена. Площадь озер на водосборе менее 1%, болот -1,5 %. Залесенность водосбора составляет 63%.
Река Сходня пересекает городской округ в меридиональном направлении в его западной части. Общая длина реки в пределах округа составляет 18.9 км. Она является одним из наиболее интенсивно используемых в хозяйственной деятельности гидрографических объектов округа. В границах округа в Сходню впадают два притока: р. Горетовка и руч. Колючи.
На северной границе округа ширина Сходни не превышает 10-12 метров. Река сильно меандрирует, крутизна склонов долины достигает 10, а местами и 20-. На севере городского округа Химки река образует широкие редкие меандры с радиусом 150-200 метров, которые в центре и на юге сменяются более частыми и узкими, радиус которых не превышает 50-80 метров.
Скорость течения реки составляет 0,2-0,3 м/с, на отдельных участках повышается до 0,5 м/с. Глубина вреза реки достигает 40 метров. На различных участках течения реки встречаются небольшие плотины, регулирующие расход воды, выше которых образовались широкие заводи. В зонах подпора плотин глубина реки увеличивается до 2,5-3,5 метров а ширина до 100-150 метров. Наибольшей ширины до 200 метров река достигает перед плотиной у форелевого хозяйства "Сходня".
На всем протяжении течения реки встречаются небольшие острова, в районе стариц и локальных понижений пойма заболочена. Низкая пойма ежегодно в период половодья затапливается.
Долина реки имеет корытообразный поперечный профиль, склоны сильно залесены, в пойме хорошо развита луговая растительность.
Ручей Ключи
Ручей протекает на севере городского округа в нижнем течении до впадения в р. Сходню, на протяжении 1,5 км.
Является левым притоком р. Сходни, впадает на 29,5 км от устья. Длина водотока составляет 7,7 км, водосборная площадь - 20,1 км2.
Долина ручья на участке слабоизвилистая, преимущественно покрыта лесом, частично застроена. Склоны долины умеренно крутые, высотой до 10-15 м. Пойма узкая, преимущественно залесенная, местами открытая, заболоченная. Русло ручья извилистое, ширина изменяется от 0,8 до 1,5 м. имеется русловой водоем, площадь которого составляет около 2 га.
Река Горетовка
Река Горетовка является правым притоком р. Сходня. Длина реки 25,0 км. Для нее характерно широтное простирание. Исток реки находится в Солнечногорском районе Московской области. Протяженность реки в границах округа составляет 5,3 км. Долина реки имеет трапецидальную форму. На западной границе территориии ее глубина не превышает 0,2 - 0,4 м, скорость течения 0,2 м/с. Перед впадением в р. Сходня глубина реки достигает 1,5-2,0 метров, а скорость увеличивается до 0,3 м/с. Река сильно меандрирует, радиус меандров не превышает 50 метров. Пойма неширокая сильно заболочена и закустарена., в период прохождения дождевых паводков затапливается глубиной до 1 м.
Река Химка
Длина реки 18,0 км, в том числе в Москве 3,5 км. Около 9 км затоплено Химкинским водохранилищем. Большая часть стока зарегулирована плотиной водохранилища и поступает в Москву-реку вместе с волжской водой через канал им. Москвы. Ниже плотины Химка начинается вторично из родников Покровского-Стрешнева.
Протекает на юго-востоке городского образования, от истока до впадения в канал им. Москвы, на протяжении 4,0 км. Русло средней извилистости, глубины от 0,2 до 0,4 м. Неширокая пойма реки в верхнем течении местами заболочена, понижения по берегам реки заняты болотной и луговой растительностью. Долина реки имеет V-образный профиль. Перед каналом имени Москвы река находится в подпоре.