По тульским землям протекает 1682 реки и ручья, их суммарная протяженность – около 11 тыс. км. Речная сеть принадлежит бассейнам рек Оки (75%) и Дона (25%). Большая западная и северо-западная часть региона орошается Окой и ее притоками, главным образом, правым (Упа с многочисленными притоками – Зуша, Чернь, Снежедь, Иста, Черепеть, Вашана, Осетр и др.). Юго-восточная часть – бассейн Верхнего Дона, который начинается в Новомосковске, с его притоками (Непрядва с притоками, Красивая Меча с притоками, Мокрая Табола и др.). Долины рек неширокие, глубоко врезанные, береговые склоны изрезаны оврагами и балками.

Озера в основном небольшие – до 50-80 м в длину и не более 1-2 м глубиной. Самые значительные, длиной до 200 м, глубиной до 4 м, - Шишловское (Веневский р-н) и Жупель (Белевский р-н). Всего в области около 650 озер, больше всего – в Веневском, Суворовском, Щекинском, Кимовском районах. Имеются также 6 водохранилищ общим объемом 222 млн куб.м. Самые крупные – Пронское и Шатское, построенные для водоснабжений предприятий. Водохранилища Черепетское, Щекинское, Любовское и Кимовское используются для рыбохозяйственных нужд.