Гидрографическая сеть округа представлена огромным количеством водотоков, озер и болот. Речная сеть Ханты - Мансийского округа включает свыше 19,6 тыс. рек, ручьев и проток и принадлежит бассейну р. Оби - первой по площади бассейна и третьей по водоносности (после Енисея и Лены) реки России и одной из крупнейших рек земного шара. Абсолютное большинство водотоков (16.765, или 85,5%) имеет длину менее 10 км и лишь 2850 (14,5%) - более 10 км. Рек длиной свыше 100 км насчитывается 177, в том числе средних по длине (от 100 до 500 км) - 163 и больших (длиной свыше 500 км) - 14. Из больших рек четыре реки имеют длину более 1000 км (Обь, Иртыш, Конда и Большой Юган) и 10 - свыше 500 км (Северная Сосьва, Казым, Мулымья, Большой Тап, Кума, Вах, Тромъёган, Аган, Малый Юган и Большой Салым).
Крупнейшими по водоносности являются транзитная река Обь и р. Иртыш. За ними следуют ещё 12 крупных рек, сток которых формируется непосредственно в пределах Ханты - Мансийского округа (в порядке убывания водоносности): Северная Сосьва, Вах, Тромъёган, Конда, Казым, Лялин, Аган, Большой Юган, Хулга, Са-бун, Лямин и Назым (средние годовые расходы воды их более 100 куб. м/с).