Естественный режим характеризуется весенним половодьем апрель — июнь, малой водностью в период летней и зимней межени и осенними дождевыми паводками октябрь. С постройкой водохранилищ сток Волги зарегулирован, колебания уровня резко уменьшились.
Основная часть бассейна Волги расположена в лесной зоне (зоне избыточного увлажнения) , поэтому река отличается относительно высокой водностью. Средний годовой расход воды ее у Сталинграда равен 8150 м3/сек, что соответствует среднему модулю стока 5,9 л/