Die wichtigsten Flüsse auf oberösterreichischem Gebiet sind die Donau, der Inn, die Salzach, die Enns, die Traun und die Steyr. Wie die meisten österreichischen Flüsse entwässern auch sie zur Donau hin. Die europäische Hauptwasserscheide trennt jedoch die Entwässerung im Mühlviertel zur Moldau und somit zur Elbe hin ab. Die größten Seen sind alle eiszeitlicher Entstehung. Ein Beispiel dafür ist der Attersee. Er ist mit über 46 km² Seefläche der größte österreichische Binnensee und bis fast 170 m tief. Er weist eine extrem niedrige Nährstoffbelastung auf und ist mit Sichttiefen bis zu 20 m der klarste See Oberösterreichs.