Ледостав на реках южной части Западной Сибири продолжается пять месяцев в году, а на северных - до семи-восьми месяцев. В период весеннего ледохода на крупных реках возникают мощные ледяные заторы, так как вскрытие начинается в верховьях, постепенно распространяясь к северу. Продолжительность ледохода в низовьях Оби и Енисея около месяца.

Крупные реки Западной Сибири судоходные. Енисей, Обь и Иртыш судоходны практически на всем их протяжении в пределах равнины. В низовья Енисея (до Дудинки) заходят и морские суда, так как глубины здесь достигают 50 м.

Обь - одна из величайших рек мира – главная река равнины. Площадь ее бассейна составляет около 3 млн. км2, длина от истоков Иртыша - 5410 км. Если считать длину Оби от истока Катуни, то она достигает 4345 км, а от слияния Бии и Катуни - 3650 км. Годовой сток Оби около 400 км3, а средний годовой расход 12 800 м3/с. По водоносности Обь занимает в России третье место, уступая лишь Енисею и Лене. Впадает река в Обскую губу, представляющую собой типичный эстуарий. Подводная долина прослеживается и далее, при выходе из Обской губы, в прилегающей части моря.

Слева Обь принимает свой крупнейший приток Иртыш, бассейн которого занимает половину Обского бассейна, а длина от истоков Черного Иртыша достигает 4248 км. Сток Иртыша составляет треть стока Оби. Притоки Иртыша - Ишим, Тобол и Конда, а также притоки Оби - Чулым, Кеть и Васюган имеют длину более 1000 км. Обь и Иртыш с их притоками в пределах Западной Сибири — типичные равнинные реки с малыми уклонами и спокойным течением.

Площадь бассейна Енисея немногим более 2,5 млн. км2. На территории Западной Сибири находится лишь небольшая левобережная часть бассейна, по которой протекают короткие немно­говодные притоки. Начинается Енисей в горах Тувы и впадает в Енисейский залив Карского моря. В верхнем течении это бурная горная река с большим продольным уклоном. В среднем течении, где река прижата к уступу Среднесибирского плоскогорья, в ее русле встречаются крупные пороги, а течение имеет большую скорость. Лишь в низовьях Енисей приобретает спокойное течение. Длина реки 4092 км, годовой сток около 624 км3, а среднегодовой расход 19 800 м3/с. Это - самая многоводная река страны.

Озера. На Западно-Сибирской равнине имеется около 1 млн. озер с общей площадью более 100 тыс. км2. Озерность изменяется от 1-1,5% на юге до 2% на севере. В ряде районов она достигает 15-20% (Сургутская низина). Большое количество озер обусловлено равнинностью и слабой дренированностью территории. Озера расположены как на водораздельных равнинах, так и в долинах рек. Вода многих озер южной части равнины соленая и солоноватая. Самым крупным озером Западной Сибири является озеро Чаны. Это бессточный неглубокий водоем. В начале прошлого столетия площадь его зеркала составляла более 8 тыс. км2, а в настоящее время - около 2 тыс. км2. Максимальная глубина - менее 10 м.

Подземные воды. По гидрогеологическим условиям равнина представляет собой огромный Западно-Сибирский артезианский бассейн, который состоит из ряда бассейнов второго порядка: Обского, Тобольского, Иртышского, Чулымского, Барабинско-Кулундинского и др. Воды лежат на разных глубинах в мезокайнозойских отложениях. В краевых частях равнины вскрыты подземные воды, сосредоточенные в трещинах плотных пород фундамента. С большой мощностью чехла рыхлых отложений, состоящих из чередования водопроницаемых и водоупорных пород, связано наличие многочисленных водоносных горизонтов. Они отличаются различным химизмом, режимом и качеством вод. Воды глубоких горизонтов обычно минерализованы сильнее, чем находящиеся ближе к поверхности. В южных районах нередко сильно засолены и воды верхних горизонтов. Это связано с высокой испаряемостью, слабой дренированностью поверхности и медленной циркуляцией вод. В некоторых водоносных горизонтах на глубинах от 800 до 3000 м вскрыты воды с температурой 25-120°С. Обычно это сильно минерализованные воды, которые могут использоваться для отопления и лечебных целей. Общие запасы подземных вод Западной Сибири весьма велики.

Болота. Колоссальным вместилищем воды являются болота Западной Сибири. Средняя заболоченность равнины около 30%, в лесоболотной зоне около 50%, а в отдельных районах (Сургутское Полесье, Васюганье, Кондинская низина) достигает 70-80%. Крупнейшим в мире является Васюганское болото общей площадью 53 тыс. км2. Широкому развитию болотообразования способствует сочетание многих факторов, главные из которых - 1) равнинность территории и 2) ее тектонический режим с устойчивой тенденцией к опусканию в северных и центральных районах, 3) слабая дренированность территории, 4) избыточное увлажнение, 5) продолжительное весенне-летнее половодье на реках в сочетании с образованием подпоров для притоков при повышении уровня Оби, Иртыша и Енисея, 6) наличие многолетней мерзлоты.

По данным торфяного фонда, общая площадь торфяных болот в Западной Сибири 400 тыс. км2, а с учетом всех других типов заболоченности - от 780 тыс. до 1 млн. км2. Общие запасы торфа оцениваются в 90 млрд. т в воздушно-сухом состоянии. Известно, что в торфе болот содержится 94% воды. Следовательно, вся масса торфа Западной Сибири содержит не менее 1000 км3 воды. Это равно 2,5-летнему стоку Оби.