全省年径流总量为617.1 亿立方米。但地面水地区分布不均，省境黄河流域占全省径流总量62.4％，长江流域占20.3％，而占全省土地面积61.6％的内陆流域仅占17.3％。且季节变化较大，一般6～9 月为洪水期，约占年总水量60％，冬春旱季为枯水期，小河多断流。本省河流年输沙总量达6.51亿吨，90％集中于陇中黄土区，水土流失严重。全省年径流量在1 亿立方米以上的河流共有30 多条，为本省主要的水利资源，现已发展灌溉地达86.3万多公顷，约占全省耕地面积的24.3％。地下水较丰富，仅主要农牧区即有静储量1.4 万亿余立方米，动储量年有68 亿多立方米。
自然地理区
在中国综合自然区划中，省境分属于4 个自然地理区。黄土高原森林草原、干草原区省境陇东、陇中属此区。面积约占全省面积的25％。由新、老黄土层覆盖在甘肃群红层或更古老基岩之上，由河谷至山顶，一般分为河漫滩、川地、坪地（三、四级阶地）及源、梁、峁（嘴）地与个别突起在黄土源上的石质山岭层状地貌。包括4 个亚区：陕北陇东丘陵沟壑亚区；陕北陇东切割源亚区；陇中切割丘陵亚区和陇西北切割丘陵亚区。
北亚热带秦岭、大巴山混交林区位于省境东南部。属此区的秦岭山脉亚区，为省内唯一具有北亚热带气候及丰富生物资源地区，面积仅占全省面积的8.3％。地形上具有山高、谷深、石多、土少、水急、路险等特点。白龙江干流各峡谷，相对高度多在千米以上，交通困难。全区属北亚热带常绿阔叶林与落叶阔叶混交林向夏绿林与亚高山针叶林的过渡带。动植物资源丰富，全区约有乔木500 多种，为甘肃树种最多地区。并多冰川时期的孑遗植物，森林面积约占全区面积29.8％，为全省森林覆盖率最高的地区和中国中药材宝库之一。主要珍稀动物多见于白水江流域山地区（见白水江自然保护区）。
羌塘高原、青南山地高寒草原、山地草原区位于省境西南隅，甘南藏族自治州大部属之，通称甘南高原。面积仅占全省面积6.8％。为青藏高原东缘伸入省境的部分。水系为黄河上游河曲干流与其支流洮河、大夏河上游区及长江水系的白龙江上游部分。植被为温带森林草原垂直带向高寒草甸草原的过渡带。土壤为山地草原土与山地草甸土。本区大部海拔在3000 米以上，为甘肃良好的天然牧场与畜产基地。高原东南边缘的山地阴坡有不少天然森林、珍贵动物及药材等。
阿拉善高原温带荒漠区包括省境冷龙岭、乌鞘岭、一条山一线以北属之，面积占全省面积59.8％，为省内最大自然区。区内河西走廊绿洲主要依靠山前潜水露头，发育成富庶的绿洲农业与重要城镇。可区分为马鬃山地亚区、阿拉善高原亚区和河西走廊中、东段等3 亚区。