湖南境内河流众多。有5公里以上的河流5341条，属长江流域洞庭湖水系。主要河流为湘、资、沅、澧四水及汨罗江、新墙河，自东而西分别汇入洞庭湖。长江的松滋，太平，藕池三口自北向南注入洞庭湖，形成以洞庭湖为中心的辐射状水系，境内径流总长度43000多公里。湘江。湘江又称湘水，为湖南第一大河流，是长江七大支流之一。
它发源于广西壮族自治区临桂县海洋坪的龙门界，流经广西的兴安、全州及湖南的东安、永州、祁阳、衡阳、株洲、湘潭、长沙、望城等市县，至湘阴县濠河口分东西两支汇入洞庭湖，干流全长856公里（湖南670公里），流域面积94660平方公里（湖南85383平方公里），多年平均径流量664.9亿立方米。资水。资水又称资江，分南源与西源。南源夫夷水，源于广西自治区资源县越城岭北麓，流经广西的资源、湖南的新宁、邵阳等县市。西源赧水，源于湖南的城步县青界山黄马界，流经武冈、隆回等县市。两水在邵阳县双江口汇合后始称资水，流经邵阳、新邵、冷水江、新化、安化、桃江等县市，至益阳市甘溪港注入洞庭湖。干流全长653公里，流域面积28142平方公里（湖南26738平方公里），多年平均径流量217.4亿立方米。沅水。沅水又称沅江，系我省地二大河流，分南北两源。南源龙头江，源自贵州省都匀县的云雾山。北源重安江，源于贵州省麻江县平越间的大山。
两源汇合后称清水江，至銮山入湖南省芷江县，东流至黔城与舞水汇合后称沅江，流经会同、洪江、中方、溆浦、辰溪、泸溪、沅陵、桃源、常德等县市，至常德市德山注入洞庭湖。干流全长89163平方公里（湖南51066平方公里），多年平均径流量393.3亿立方米。澧水。澧水干流分北、中、南三源。北源为主，源于桑植县杉木界，中源源于桑植县八大公山东麓，南源源于永顺县龙家寨，三源于桑植县南岔汇合后东流。沿途接纳娄水、谍水、道水和涔水等支流，至津市市小渡口注入洞庭湖。干流全长388公里，流域面积18496平方公里（湖南15505平方公里），多年平均径流量131.2亿立方米。湖南水资源较为丰富。有河槽及湖泊水量容积约220亿立方米（静态水资源）。降雨是我省水资源主要来源，平均每年有1620亿立方米水量（占降雨总量51.9%）汇集成河川径流，其中地下水资源457.2亿立方米；通过邻近省流入省境内的“客水”462.8亿立方米。
全省水资源总量2082.8亿立方米，人平占有量高于全国水平。全省水资源蕴藏量1500万千瓦，目前开发利用10%左右。由于地形、气候等因素的影响，历年水旱灾害频繁。湖区洪涝灾害则多出现在6-8月，山丘区的山洪灾害以夏季为多。在农作物耗水多的农业灌溉季节，往往又因降水少而造成干旱。经过50年的水利建设，抗御水旱灾害的能力有了明显的提高。全省现有“蓄引提”总水量322.61亿立方米，总有效灌溉面积267万公顷，占耕地面积的82%；有机械排灌设施76.72万台，398.3万千瓦；电力排灌设施27.89万台，173.65万千瓦，全省机电排灌面积126.0万公顷，占耕地面积38%。全省有水库13321座，总库容量295.28亿立方米，有效灌溉面积165.6万公顷，占全省总有效灌溉面积的62%。其中大型水库16座，有效灌面30.1万公顷；中型水库232座，有效灌面53.9万公顷；小型水库13073座，有效灌面81.58万公顷。