Крупнейшие реки — Волга (177 км по территории республики) и Кама (380 км), а также два притока Камы — Вятка (60 км) и Белая (50 км), обеспечивают общий сток 234 млрд м³/год (97,5 % общего стока всех рек). Кроме них, по территории республики протекают ещё около 500 малых рек длиной не менее 10 км и многочисленные ручьи. Большие запасы водных ресурсов сосредоточены в двух крупнейших водохранилищах — Куйбышевском и Нижнекамском. В республике насчитывается также более 8 тыс. небольших озёр и прудов.

Гидроэнергопотенциал рек реализуется на р. Каме недозагруженной Нижнекамской ГЭС вырабатывающей около 1,8 млрд кВт·ч/год (по проекту — 2,7 млрд кВт·ч/год). В недрах республики содержатся значительные запасы подземных вод — от сильно минерализованных до слабосолоноватых и пресных.

Самые крупные водные объекты Татарстана — 4 водохранилища, обеспечивающие республику водными ресурсами на различные цели.

    Куйбышевское — создано в 1955 году, самое крупное не только в Татарстане, но и в Европе, обеспечивает сезонное регулирование стока Средней Волги. Нижнекамское — создано в 1978 году и обеспечивает суточное и недельное перераспределение к гидроузлу. Заинское — создано в 1963 году, служит для технического обеспечения ГРЭС. Карабашское — создано в 1957 году, служит для водообеспечения нефтепромыслов и промышленных предприятий.

На территории республики имеется 731 техническое сооружение, 550 прудов, 115 очистных сооружений, 11 защитных дамб.