На территории Балхаш-Алакольского бассейна насчитывается более 52 тысяч рек и временных водотоков (около 90 % рек относится к бассейну озера Балхаш, остальные к бассейну Алакольской группы озер) и около 24,3 тысяч озер и искусственных водоемов.
В озеро Балхаш впадает пять постоянных рек: Или, Каратал, Аксу, Лепсы, Аягуз - формирующие свой сток в горных областях Тянь-Шаня и частично в горах Тарбагатая и Чингиз Тау. Река Или впадает в Западный Балхаш, остальные реки в Восточный Балхаш.
Основными притоками Алакольской группы озер являются реки Тентек, Урджар, Катынсу, Эмель, Жаманты и Ыргайты.