Главные реки: Обь, Бия, Катунь, Алей, Чарыш. Суммарный поверхностный сток рек края составляет 53,5 км3 в год. В бассейне Оби, занимающем 70% территории края, формируется 53 км3. В бессточной области Обско-Иртышского междуречья (30% территории) формируется только 0,5 км3 стока.
На территории края протекают 17085 рек общей протяженностью 51004 км, из них:
16309 – длиной менее 10 км;
776 – длиной более 10 км (в т.ч. 32 реки протяженностью более 100 км, из них 3 – более 500 км).
9700 рек имеют более или менее постоянные водотоки.
Главная водная артерия края – река Обь – длиной в пределах края 493 км, образуется от слияния рек Бии и Катуни. Ее крупнейшие притоки (длиной более 500 км) – реки Алей, Чарыш и Чумыш.
На территории края около 13 000 озер, из них свыше 230 – площадью более 1км2. Наиболее крупные находятся в степной зоне края:
Кулундинское – 728 км2,
Кучукское – 181 км2,
Горькое (Романовского района) – 140 км2,
Большое Топольное – 76 км2,
Большое Яровое – 66,7 км2.
Имеются значительные запасы подземных вод. Их потенциальные эксплуатационные ресурсы в пределах равнинной части края на 50-летний срок составляют 269 м3/сек. В крае используется менее 20% пресных подземных вод от общих прогнозных эксплуатационных запасов.