Тува обладает большими запасами пресной воды. Почти все ее реки относятся к бассейну Верхнего Енисея, образованного слиянием около города Кызыла двух рек – Большого Енисея (Бий-Хем) и Малого Енисея (Каа-Хем). И только южные склоны Танну-Ола и Сангилена отдают свои воды рекам бессточной котловины Больших Озёр – обширной тектонической впадины на юге республики Тува и западе Монголии.Основную массу воды реки получают во время весенне-летнего таяния снежного покрова и летних дождей. На территории республики насчитывается более 430 озёр, большинство из которых ледникового происхождения. Есть также 13 солёных грязевых озёр и более 50 целебных источников, воды которых успешно используются для лечения различного рода заболеваний. Богата республика подземными и минеральными водами различных групп, такими как углекислые (холодные и термальные), кремнистые термальные, радоновые, сульфидные, кислые железистые и без специфических компонентов. Самые крупные из аржаанов (целебных источников): горячие источники Уш-Белдир (Северный аржаан) и Тарыс (Южный аржаан) в горах восточной Тувы на хребте Академика Обручева. Температура их воды – от 52 до 85 градусов Цельсия.
В гидрографическом отношении территория Республики Тыва охватывает бассейны Малого, Большого и Верхнего Енисея, а также часть водотоков, стекающих с южных склонов хребта Танну-Ола и Нагорья Сангилен, относящихся к системе бессточного озера Убсу-Нур (территория МНР).
Речная сеть хорошо развита. Всего на территории насчитывается 15329 рек и ручьев общей протяженностью 72247 км, в том числе по бассейнам рек:
р. Большой Енисей (р.Бий-Хем) – общее количество водотоков 4747, протяженностью 25823 км.
р. Малый Енисей (р.Каа-Хем) – общее количество водотоков 4977, протяженностью 20421 км.
р. Енисей (р.Улуг-Хем) – общее количество водотоков 2824, протяженностью 15293 км.
Бессточные области – общее количество 2781, протяженностью10710 км.
Всего рек длиной более 10 км. – 1201. Их протяженность - 30588 км. 14128 водотоков, или свыше 92% от общего количества имеют длину менее 10 км и относятся к разряду мельчайших, суммарная их длина составляет 41659 км.
Коэффициент густоты речной сети составляет в среднем 0,46м/км2. В восточной части территории он возрастает до 0,50м/км2, в засушливых степных котловинах южных областей – понижается до 0,3-0,1м/км2.
Большинство рек относится к горному типу, русла их имеют большие уклоны: падение 50-100м на 1 км. Скорости течения на реках достигают больших значений – до 3м/с, а на отдельных участках до 5м/с.
Наиболее крупные реки на территории Республики Тыва – Большой Енисей, Малый Енисей, Енисей и их притоки – Хамсара, Кызыл-Хем, Хемчик, в бессточной области – р.Тес-Хем.
Большой Енисей берет свое начало в северо-восточной части республики, на юго-западном склоне Восточного Саяна. Длина реки – 605 км, площадь водосбора – 56800 км2. Ширина изменяется от 20-80 м. в верховьях до 120-290 м. в среднем и нижнем течении, глубины соответственно от 1 – 1,5 м. до 1,5-4м., скорость течения изменяется от 1,4 до 2,4 м/с. От устья до поселка Тоора-Хем река судоходна. Средний многолетний расход воды р. Б.Енисей в замыкающем створе ( п.Кара-Хаак ) - 594 м3/с. Наиболее крупные притоки – р. Хамсыра, р.Сыстыг-Хем.
Река Малый Енисей берет начало в южных отрогах восточной части хребта Остроконечный Танну-Ола. Бассейн реки занимает восточную часть территории республики. Протяженность реки - 563 км, площадь водосбора - 58700 км2. В верхнем течении река порожистая, имеет обрывистые берега высотой 3-8 м., ширина русла колеблется от 70 до 260 м. В среднем и нижнем течении после впадения р.Бурен- река протекает в широкой пойме, берега преимущественно низкие, пологие. Ширина русла достигает 200-300 м, глубина 1,8-2,4 м, местами до 4,5 м. Река судоходна до с. Сизим, доступна для судов с небольшой осадкой. Русло извилистое в верхнем течении порожистое, в среднем и нижнем течении часто делится на рукава. Среднемноголетний расход воды р.М.Енисей в замыкающем створе (г. Кызыл) составляет 411 м3/с.
Наиболее крупные притоки р.Малый Енисей – правый приток р. Кызыл-Хем и левый приток р. Бурен.
Река Кызыл-Хем длиной 377 км берет начало на территории МНР. На территории республики протяженность – 97 км. Ширина реки составляет 75-180 м., глубина колеблется от 2 до 6 м., скорость течения 2-3 м/с. Русло порожистое, берега обрывистые, местами скалистые.
Река Енисей образуется слиянием рек Большого и Малого Енисея у г. Кызыл. Она протекает в западном направлении в пределах Улуг-Хемской котловины на протяжении 139 км. до водохранилища Саяно-Шушенской ГЭС (г. Шагонар). Река имеет равнинный характер, ширина ее составляет 300-400м, глубина 2-3 м, средняя скорость течения 0,25 – 2,55 м/с. Среднемноголетний расход воды р. Енисей у г.Кызыла равен 1020 м3/с.
Река Хемчик - крупнейший приток Верхнего Енисея, берет начало на северо-восочном склоне хребта Шапшальский, ее бассейн занимает всю западную часть территории республики. Площадь водосбора реки – 27 тыс. км2. Длина реки – 320 км., среднемноголетний расход воды в устьевой части у с. Ийме 102 м3/сек. Наиболее крупные ее притоки – р. Бардык, р. Алаш.
Среди рек южных бессточных областей наиболее значительными являются р. Тес-Хем и ее приток р. Эрзин. Река Тес-Хем является трансграничной, поступая с территории МНР, она, на протяжении 407 км, протекает по территории Республики Тыва, 170 из которых – вдоль Государственной границы России, затем вновь уходит на территорию МНР и впадает в оз. Убсу-Нур. Площадь водосбора реки составляет 25,9 тыс.км2, средний многолетний расход воды - 55,6 м3/с (п. Бай-Даг).
Озера в республике многочисленны, всего их насчитывается около 6720 общей площадью зеркала 1084 км2. Особенно много озер в северо-восточной части территории, число их составляет 4890 (73% от общего количества), суммарная площадь зеркала 720 км2.
Наиболее крупными озерами являются - Азас, Маны-Холь, Нойон-Холь (бассейн р. Б.Енисей), Тере-Холь, Чагытай (бассейн р. М.Енисей), Хиндиктиг-Холь, Тере-Холь (бессточные области).
Озеро Азас расположено на территории государственного заповедника «Азас», в горно-таежном районе Тоджа. Озеро проточное, длина 20 км, ширина более 5 км, площадь зеркала 51,5 км2.
Озеро Чагытай сточное, входит в состав республиканского гидробиологического заказника, расположенного в предгорьях Восточного Танну-Ола. Глубина озера 15 м, площадь зеркала 28,6 км2.
На территории республики расположено 6 водоемов сезонного регулирования. Из них 5 водоемов сезонного регулирования на реках Туран, Ээрбек, Бай-Сют, Бурен-Хем и Эдегей, используются для орошения сельхозугодий, 1- на р. Соя – для рекреации. Также на территории республики находится хвостовая озеровидная часть Саяно-Шушенского водохранилища. Протяженность водохранилища на территории республики при нормальном подпорном уровне (НПУ) составляет 77 км, площадь зеркала 262 км2, объем – 6440 млн.м3, площадь затопляемой территории 231 км2 . К маю водохранилище на территории республики почти полностью срабатывается и река Енисей течет в природном русле.
Средний многолетний речной сток, формирующийся на территории республики, оценивается в 39596 млн. куб. м (расчетные данные). Основными реками являются Малый Енисей, Большой Енисей, Енисей (Верхний), Хамсара, Сыстыг-Хем, Хемчик, Кызыл-Хем, Элегест, Тес-Хем.