Reţeaua hidrografică, cu o densitate de 0,1-0,3 km/km2 (exclusiv Delta Dunării), cea mai scăzută din ţară, se caracterizează prin râuri scurte (al căror curs de desfăşoară total sau parţial pe teritoriul judeţului), tributare Dunării (Valea Roştilor, Topolog, Cerna, Jijila, Luncaviţa ş.a.) sau care se varsă în cuvetele lacustre de pe litoralul Mării Negre (râurile Taiţa, Teliţa, Slava, Hamangia, Casimcea ş.a.).

      Dunărea, care mărgineşte judeţul Tulcea la V (prin braţul Măcin sau Dunărea Veche) şi N (prin braţul Chilia), pe o distanţă de 276 km, constituie principala cale navigabilă şi sursa cea mai importantă de apă a judeţului, cu atât mai mult cu cât pe sectorul ei inferior, cu cele trei guri de vărsare (Chilia, Sulina, Sfântu Gheorghe), în special pe braţul Sulina şi în continuare pe Dunăre până la Brăila, pot naviga şi vase maritime. Abundenţa lacurilor fluviale (Peceneaga, Balta Traian, Jijila, Gorgonel, Telincea, Parcheş, Somova ş.a.), deltaice (Furtuna, Gorgova, Merhei, Matiţa, Tatanir, Lumina, Puiu, Lacu Roşu, Trei Iezere ş.a.) şi litorale (Razim, Dranov, Goloviţa, Zmeica, Ceamurlia, Babadag) constituie tot atâtea resurse naturale de apă, cu importanţă piscicolă, ca mijloc de comunicaţie (prin intermediul numeroaselor canale) şi ca baze de agrement sau de alimentare cu apă ale populaţiei.