Поверхность плоскогорья расчленена густой сетью речных долин; глубина их в наиболее приподнятых окраинных провинциях достигает 250-300 м, а местами и более. Реки относятся к бассейну Северного Ледовитого океана, наиболее крупные из которых — Нижняя Тунгуска, Подкаменная Тунгуска, Ангара, Лена, Вилюй и правая составляющая Хатанги, река Котуй. Многие среднесибирские реки имеют горный характер, отличаются быстрым течением и значительными уклонами. Там, где они пересекают выходы кристаллических пород, в русле образуются многочисленные пороги, водопады, шиверы; скорость течения в таких местах достигает 3-5 м/сек. Только в верховьях и в пределах низменностей реки протекают в широких долинах, а течение их становится медленным.
Большинство среднесибирских рек питается талыми снеговыми водами и летне-осенними дождями. Доля грунтового питания по причине широкого распространения вечной мерзлоты сравнительно невелика (обычно не более 5-8%), но несколько увеличивается в южных районах. Почти на всех реках сток за теплый период года составляет до 70-90% годового, а на зиму приходится не более 10%. Основная масса воды стекает в период половодья — в конце весны, а на севере страны — в начале лета. Снежный покров сходит дружно, в условиях еще слабо оттаявших грунтов. Поэтому талые воды не просачиваются в почву и стекают в реки, вызывая значительный подъем уровня воды, который достигает на Лене 10 м, а на Нижней Тунгуске даже 20-25 м.