天津地跨海河两岸，而海河是华北最大的河流，上游长度在10公里以上的支流有300多条，在中游附近汇合于北运河、永定河、大清河、子牙河和南运河，五河又在天津金钢桥附近的三岔口汇合成海河干流，由大沽口入海。干流全长72公里，平均河宽100米，水深3－5米，历史上河通航3000吨海轮。流经天津的一级河道有19条，总长度为1095.1公里。还有子牙新河、独流减河、马厂减河、永定新河、潮白新河、还乡新河6条人工河道，总长度为284.1公里。二级河道有79条，总长度为1363.4公里，深渠1061条，总长度为4578公里。天津还多次引黄济津，并有一定数量的地下水。

引滦入津输水工程是天津80年代兴修的大型水利工程，把水引到天津，每年向天津输水10亿立方米。天津地下水蕴藏量丰富，山区多岩溶裂隙水，水质最好，矿化度低，泉水流量一般在7.2－14.6吨/小时，雨季最大可达720－800吨/小时。全市有大型水库3座，总库容量3.4亿。