三江源區(qū)河流密布、湖泊,、沼澤眾多,，雪山冰川廣布，是世界上海拔最高,、面積最大,、分布最集中的地區(qū)，濕地總面積達7.33萬km2,，占保護區(qū)總面積的24%,。
1、河流濕地
三江源區(qū)河流主要分為外流河和內(nèi)流河兩大類,，有大小河流約180多條,，河流面積0.16 km2。外流河主要是通天河,、黃河,、瀾滄江(上游稱扎曲)三大水系，支流有雅礱江,、當曲,、卡日曲、孜曲,、結(jié)曲等大小河川并列組成,。流域總面積為237957 km2，多年平均總流量為1022.3 m3/s,，年總徑流量324.17億m3,，理論水電蘊藏量為542.7萬kw。
長江發(fā)源于唐古拉山北麓格拉丹冬雪山,，三江源區(qū)內(nèi)長1217km,，占干流全長6300km的19%。除正源沱沱河外,，區(qū)內(nèi)主要支流還有楚瑪爾河,、布曲,、當曲、聶恰曲等,，年平均徑流量為177億m3,；黃河發(fā)源于巴顏喀拉山北麓各姿各雅雪山，省內(nèi)全長1959km,，占干流全長5464km的36%,，主要支流有多曲、熱曲等,，年平均徑流量232億m3,，占整個黃河流域水資源總量的49%，占三江源區(qū)總徑流量的42%,；瀾滄江發(fā)源于果宗木查雪山,，三江源區(qū)內(nèi)長448km，占干流全長4600km的10%,，占國境內(nèi)干流全長2130km的21%,，年平均徑流量107億立方米m3，占境內(nèi)整個流域水資源總量的15%,，占三江源區(qū)總徑流量的22%,。
2、湖泊濕地
三江源區(qū)是一個多湖泊地區(qū),，主要分布在內(nèi)陸河流域和長江,、黃河的源頭段，大小湖泊近1800余個,，湖水面積在0.5 km2以上的天然湖泊有188個,，總面積0.51萬km2。其中,，礦化度1～3g/l以下的淡水湖和微咸水湖148個,，總面積2623 km2。鹽湖共計28個,，總面積1480 km2,，礦化度大于35g/l。列入中國重要濕地名錄的有扎陵胡,、鄂陵湖,、瑪多湖、黃河源區(qū)崗納格瑪錯,、依然錯,、多爾改錯等。其中扎陵湖,、鄂陵湖是黃河干流上最大的兩個淡水湖,，具有巨大的調(diào)節(jié)水量功能,。
3、沼澤濕地
本區(qū)環(huán)境嚴酷,，自然沼澤類型獨特,，在黃河源、長江的沱沱河,、楚瑪爾河,、當曲河三源頭、瀾滄江河源都有大片沼澤發(fā)育,，成為中國最大的天然沼澤分布區(qū),，總面積達6.66萬km2。沼澤基本類型為藏北嵩草沼澤,，而且大多數(shù)為泥炭沼澤,，僅有小部分屬于無泥炭沼澤。
長江源區(qū)有沼澤面積約1.43萬km2,，占江源區(qū)面積的13.9%。沼澤大多集中于江源區(qū)潮濕的東部和南部,，而干旱的西部和北部分布甚少,。從地勢方面看，沼澤主要分布在河濱湖周一帶的低洼地區(qū),，尤以河流中上游分布為多,，當曲水系中上游和通天河上段以南各支流的中上游一帶沼澤連片廣布。以當曲流域沼澤發(fā)育最廣,，沱沱河次之,，楚馬爾河則較少，顯示長江源區(qū)的沼澤東部遠多于西部地區(qū),。在唐古拉山北側(cè),，沼澤最高發(fā)育到海拔5350m，達到青海高原的上限,，是世界上海拔最高的沼澤,。黃河河源區(qū)沼澤發(fā)育受到半干旱特征限制，主要分布于河源約古嵩到曲,、兩湖周圍及星宿海地區(qū),。瀾滄江源區(qū)大小沼澤總面積為325 km2，占江源區(qū)土地總面積的3.1%,。主要集中在干流扎那曲段和支流扎阿曲,、阿曲(阿涌)上游。其中,，較大的沼澤群有扎阿曲,、扎尕曲間沼澤,、阿曲、干流扎那曲段流域內(nèi)沼澤,。
4,、雪山冰川
三江源內(nèi)雪山、冰川約2400km2,，冰川資源蘊藏量達2000億m3,，現(xiàn)代冰川均屬大陸性山地冰川。長江流域主要分布在唐古拉山北坡和粗爾肯烏拉山西段,，昆侖山也有現(xiàn)代冰川發(fā)育,。以當曲流域冰川覆蓋面積最大，沱沱河流域次之,，楚瑪爾河流域最小,，冰川總面積1247 km2，冰川年消融量約9.89 m3,。雪山冰川規(guī)模以唐古拉山脈的各拉丹冬,、尕恰迪如崗及祖爾肯烏拉山的崗欽3座雪山群為大，尤以各拉丹冬雪山群最為宏偉,。黃河流域在巴顏喀拉山中段多曲支流托洛曲源頭的托洛崗(海拔5041m),，有殘存冰川約4 km2，冰川儲量0.8億m3,，域內(nèi)的卡里恩卡著瑪,、瑪尼特、日吉,、勒那冬則等14座海拔5000 m以上終年積雪的多年固態(tài)水儲量,，約有1.4億m3。瀾淪江源頭北部多雪峰,，平均海拔5700米,，最高達5876米，終年積雪,，雪峰之間是第四紀山岳冰川,，東西延續(xù)34km長、南北12km寬的地帶,。面積在1 km2以上的冰川20多個,。瀾滄江源區(qū)雪線以下到多年凍土地帶的下界，海拔4500m～5000m,，呈冰緣地貌,，下部因熱量增加，冰丘熱融滑塌,、熱融洼地等類型發(fā)育,。山北坡較南坡冰舌長1倍以上,，冰舌從海拔5800m雪線沿山谷向下至末端海拔5000m左右，最長的冰舌長4.3km,。源區(qū)最大的冰川是色的日冰川,，面積為17.05 km2，是查日曲兩條小支流窮日弄,、查日弄的補給水源,。
5、地下水
三江源區(qū)不但水資源蘊藏量多,、地表徑流大,，而且地下水資源也比較豐富，據(jù)估算,，僅玉樹州的地下水貯量就約達115億m3,。地下水屬山丘區(qū)地下水，分布特征主要為基巖裂隙水和碎屑巖空隙水,。地下水補給方式主要為降水的垂直補給和冰雪融水,。