Горы Южной Сибири отличаются значительной густотой речной сети и своеобразным режимом стока. В их пределах расположены истоки великих рек Северной Азии—Оби, Иртыша, Енисея, Лены, Амура. Большинство рек страны течет в узких долинах с крутыми скалистыми склонами высотой в сотни метров. Уклон дна обычно составляет несколько десятков метров на 1 км, поэтому скорость течения рек очень велика.
В связи с разнообразием условий формирования стока его величины весьма различны. Максимального значения они достигают в хребтах Центрального Алтая и Кузнецкого Алатау (до 1500—2000 мм в год), минимальный сток наблюдается в сухом Восточном Забайкалье (всего 50—60 мм в год). В среднем же модуль стока в горах Южной Сибири довольно высок (15—25 л /сек /км2), и реки ежесекундно выносят за пределы страны до 16 000 м3 воды.
Горные реки питаются главным образом весенними талыми водами и летне-осенними дождями. Только некоторые из них, начинающиеся в высоких хребтах Алтая, Восточного Саяна и Станового нагорья, летом получают значительное количество воды от таяния ледников и «вечного» снега. Наблюдается высотная поясность в распределении относительного значения источников питания: чем выше горы, тем больше роль снегового, а местами и ледникового питания за счет уменьшения доли дождевого. Кроме того, реки, начинающиеся высоко в горах, отличаются большей длительностью половодья, так как таяние снега идет сначала в нижней части их бассейна и только в середине лета в верховьях. По своему режиму они относятся к алтайскому типу.
Характер питания рек существенно сказывается на их режиме и распределении стока по сезонам года. Сток большинства рек за теплый период достигает 80—90% годового, а на зимние месяцы приходится лишь от 2 до 7%. В середине зимы некоторые небольшие реки промерзают до дна, и сток в них прекращается.
В горах Южной Сибири довольно много озер. Большей частью они невелики и располагаются в котловинах ледниковых каров и цирков высокогорного пояса или в понижениях между моренными грядами и холмами. Но есть и крупные озера, например Байкал и Телецкое на Алтае, Тоджа и Улуг-Холь в Туве, Гусиное в Забайкалье.
