Сильно отличаются от плавающих на поверхности, они широколанцетные, пленчатые, свернуты колпачком, под которым скрываются цветочные почки и развивающиеся надводные листья. Последние появляются в летний период, выходят из глубины водоёма в виде трубочек на длинных черешках, лишь наверху раскрываясь полностью. Листовые пластины зимостойких кувшинок располагаются непосредственно на воде, тропических — приподнимаются над её поверхностью. Их форма обычно сердцевидная, округлая или эллиптическая, с явно выраженной базальной выемкой, поверхность плотная, кожистая, имеет восковый налёт, благодаря чему не смачивается водой. Размеры варьируются в зависимости от вида и сорта, окраска может быть зелёной, красновато-бордовой или даже пестрой, что в немалой степени способствует популярности представителей рода как декоративных растений.
Эластичные черешки позволяют листьям свободно перемещаться под воздействием течений или ветра. Их длина зависит от глубины водоёма и обеспечивает наиболее рациональное размещение листовых пластин на его поверхности. При снижении уровня воды, когда растение оказывается практически на суше, черешки становятся толстыми и короткими, длиной не более 20 см, а листья загибаются по краю вверх.
Все вегетативные части пронизаны воздухоносными каналами, не только обеспечивающими им дыхание, но и позволяющими кувшинке держаться на поверхности. Кроме того, в полости каналов имеются скопления каменистых клеток (склереид) разветвленно-звездчатой формы, которые, по одной версии, предохраняют растения от поедания улитками, по другой – служат для укрепления тканей, предохраняя их от механических повреждений.
Цветение кувшинок (нимфей) в северных регионах обычно начинается в июне, на юге — в мае. Время жизни одного цветка — около 4 дней. Он обладают интересной особенностью закрываться в вечерние или утренние часы, погружаясь в воду, в пасмурную погоду может вообще не появиться на поверхности.