Речная сеть Новосибирской области представлена 7 427 реками общей протяжённостью 29 107 км (густота речной сети 0,16 км/км2), большая часть которых относится к малым рекам и ручьям. Речная сеть распределена по территории области неравномерно, наибольшая густота речной сети – в правобережной части Обского бассейна, несколько меньше – в бассейне Иртыша, в засушливых районах юга области речная сеть развита слаба, а на крайнем западе постоянные водотоки практически полностью отсутствуют.
Реки большей части области носят равнинный характер, лишь на Салаирском кряже падение и уклоны возрастают, реки приобретают черты горных. Для рек Новосибирской области характерно смешанное питание с преобладанием снегового, доля снегового питания выше у рек бессточной области (до 90%). Для рек Новосибирской области характерно увеличение с севера на юг доли снегового питания и с юга на север – дождевого и подземного питания.
Большая часть рек Новосибирской области относится к рекам с весенним половодьем и паводками в тёплое время года. Почти для всех рек характерна устойчивая, продолжительная летно-осенняя межень, изредка прерываемая дождевыми паводками, более выраженными на севере области, и низкая зимняя межень. Замерзают реки в конце октября – начале ноября, вскрываются в конце апреля. В отдельные годы в зимнюю и летнюю межень сток в некоторых реках, преимущественно относящихся к бессточной области, отсутствует.
Главной рекой Новосибирской области является Обь. Крупнейшие реки региона в бассейне Верхней и Средней Оби – Иня, Бердь, Шегарка и другие, в бассейне Иртыша – Омь и Тара. Среди рек бессточной области крупнейшими реками являются Чулым с притоком Каргатом, Карасук и Баган.
Крупнейшим озером Новосибирской области и одним из крупнейших озёр России является реликтовое озеро Чаны (Большие Чаны), площадь зеркала которого может достигать 2 тыс. км2, среди других крупных озёр – Убинское озеро, Сартлан, Урюм, Малые Чаны и другие. Среди искусственных водоёмов крупнейшим является Новосибирское водохранилище (Обско́е море) на реке Оби. Чановская озёрная система и озёрная система нижнего течения реки Баган включены в список водно-болотных угодий международного значения Рамсарской конвенции. Среди регионов федерального округа Новосибирская область занимает второе место по озёрности после Бурятии.
Болота и заболоченные земли занимают 17,21% территории Новосибирской области – 30 596 км2. Здесь расположена часть крупнейшей в России и одной из крупнейших в мире болотных систем – Большого Васюганского болота.
