Водные ресурсы области представлены подземными пресными и минеральными, а также поверхностными водами. На территории области выявлен большой перечень минеральных вод различных по химическому по составу и свойствам: йодно-бромные, хлоридные натриевые воды с большой степенью минерализации, которые являются основой санитарного лечения; сульфатно-хлоридные натриевые минеральные воды используются для производства лечебно-столовых питьевых вод.

Поверхностные воды представлены рекой Волгой, ее многочисленными рукавами, сложной системой пойменных и дельтовых протоков, ериков, пресными, солеными озерами и крупнейшим замкнутым водоемом нашей планеты – Каспийским морем-озером.

У Волгограда от Волги отходит крупнейшая протока – Ахтуба, образуя Волго-Ахтубинскую пойму. Площадь ее составляет 7,56 тыс. км.2 и считается одним из крупнейших мировых оазисов. В районе Астрахани Волга разветвляется на множество рукавов и протоков (более 800), образуя крупнейшую дельту в Европе. Каспийское море – самое крупное озеро в мире, названное за большие размеры морем. Площадь его без островов составляет 368 тыс. м.2. уровень его на 27 м. ниже уровня Мирового океана. Максимальная глубина составляет 1025 м. Воды Каспийского моря, по сравнению с океаническими, бедны ионами натрия, хлора, но при этом богаты ионами кальция и сульфатами. Это обусловлено замкнутостью бассейна и влиянием большого речного стока.