Гидрографическая сеть Тамбовской области представлена реками, озёрами, болотами, прудами и водохранилищами. Реки Тамбовской области расположены в бассейнах двух рек: Волги и Дона. Всего по территории области протекает 1400 рек и речек, из которых 1200 имеют длину менее 10 км. Общая длина всех рек Тамбовской области составляет 6800 км. Водосборная площадь бассейна р. Дон составляет 20,1 тыс. км2, р. Волги 14,2 тыс. км2. Основной (70,3 %) сток рек приходится на весну. Согласно существующей классификации на территории области больших рек нет, только малые и средние.
Река Цна. Приток третьего порядка, бассейн р. Волга. Общая длина реки 446 км, из них более 300 км протекает по Тамбовской области. Река берет начало на юго-западе области, течет на север и уходит на территорию Рязанской области.
Река Карачан. Приток второго порядка, бассейн реки Дон. Река берет начало на территории Тамбовской области и уходит на территорию Воронежской области. Общая длина реки 95 км, из которых км в Тамбовской области, 75 км в Воронежской области. Река Ворона Приток второго порядка, бассейн реки Дон. Начинается в Пензенской области, течет в Тамбовской области и уходит в Воронежскую область. Длина реки 454 км, из которых 216 км на территории Тамбовской области.
Река Савала (граница Тамбовской области и Воронежской области). Приток второго порядка, бассейн р.Дон. Длина реки 285 км , из них в пределах Тамбовской области 119 км, остальная часть реки находится на территории Воронежской области.
Река Битюг. Приток первого порядка, левый приток реки Дон. Длина реки 379 км. На территории Тамбовской области длина реки составляет 99 км. Течет с востока на запад и уходит на территорию Воронежской области.
Река Воронеж. Приток первого порядка, левый приток реки Дон. В пределах Тамбовской области длина реки составляет 22 км. Река течет с востока на запад и уходит на территорию Липецкой области.
Река Матыра. Приток второго порядка, бассейн реки Дон. Длина реки 180 км. Длина реки в пределах Тамбовской области 120 км. Берет начало в пределах Тамбовской области и уходит на территорию Липецкой области.
Весеннее половодье на реках области по средне-многолетним наблюдениям начинается на юге в третьей декаде марта, а на севере – в первой декаде апреля. Уровень воды за 10-15 дней повышается на 4- 6 м. Объем стока с территории области 75 % обеспеченности составляет 4,1 км3, 95 % - 1,49 км3. Прогнозные эксплутационные ресурсы подземных вод Тамбовской области 717 млн. м3 в год.
Озёра.
На территории Тамбовской области насчитывается около 300 озер, общей площадью 88,6 км2. Озёра невелики по размерам и располагаются на поймах, изредка на террасах рек и водоразделах. Крупные пойменные озёра находятся в долине р. Вороны.
Озеро Рамза - крупнейшее в Тамбовской области (площадь 250 га, глубина до 2 м, около 60 лет назад была более 4 м). Дно озера покрыто слоем чёрного жирного ила (сапропеля) с запахом сероводорода. В 1990 г. на Рамзе поселились белые лебеди, водяные курочки, несколько видов уток, Озеро богато рыбой. Ниже располагаются богатые рыбой озёра Кипец, Ильмень, Семерка. На дне озера Ильмень находится 40-50 тыс. тонн сапропеля. Более мелкие озёра - старицы на р. Ворона - это Прорва, Лебяжье, Звериное, Курганское и др. В долине р. Цны также имеются небольшие озёра: Княжево, Чистое, Ореховое, Крутое, Тёплое и др. Часть цнинских озёр обмелела, и они превратились в болота. Отдельные озёра достаточно глубоки и имеют сток в р. Цну. Так, озеро Святовское у г. Тамбова имеет глубину 12-13 м. На террасах Цны цепочкой вытянулись озёра Чистое, Круглое, Берёзовое, Карасёво. Озеро Чистое объявлено памятником природы.
Пруды и водохранилища.
Кроме естественных поверхностных водных объектов, на территории области имеются пруды и водохранилища в количестве 880 шт. с общим запасом воды при НПУ 530 млн. м3. Более 560 из них расположены на территории, относящейся к бассейну р. Дона, а 320 водных объектов с общим запасом воды при НПУ 227,2 млн. м3 находятся в бассейне реки Волги. К наиболее крупным водохранилищам относятся: Тамбовское на р. Лесной Тамбов, Шушпанское, Челнавское, Кершинское, Ярославское. К искусственным водным объектам, частично регулирующим сток р. Цны, относятся также 10 гидроузлов Цнинской шлюзованной системы, восемь из которых находятся на территории области и служат для водообеспечения промышленных предприятий городов Тамбова и Моршанска, орошения земель и создания благоприятного водно-воздушного режима пойменных сельскохозяйственных угодий. Общий объем воды, зарегулированный гидроузлами, составляет 97,5 млн. м3.