準噶爾盆地水系圖

盆地水汽主要來自西風氣流。降水西部多於東部，邊緣多於中心，迎風坡多於背風坡。盆地冬季有穩定積雪，冬春降水量佔年總量30%～45%。除額爾齊斯河為外流河外，盆地其他河流均為內陸河，以盆地低窪部位為歸宿。

河流補給主要來自山區，春季平原融雪水亦有補給。按河流出山口處流量計算，共有年徑流量210億立方米（不包括伊犁河及塔城盆地河流），其中額爾齊斯河流出國境水量100億立方米。額爾齊斯河是新疆第二大河，支流都源於阿爾泰山南坡。