新疆每年本均降水量2429亿立方米，其中84%降于山区，约有三分之一能汇流成河。但分布很不均衡，大致为西部多于东部，北部多于南部，山区多于平原。能够维持常年性河流的主要在阿尔泰山、天山西段等山前及山地内部。
新疆共有大小河流570多条，矿泉270余处，天然湖泊100多个。河流由于补给类型多种多样，河流状况差异也很大。阿尔泰山、准格尔西部山地的河流以季节性积雪融水补给为主，每年六、七月份，河水充盈，流量陡增，如布尔津河、哈巴河、额尔齐斯河等；帕米尔、喀喇昆仑山、昆仑山间的大中河流以高山冰雪融水为主，这里的河流水量较为稳定；天山东部南北两侧的河流以雨水补给为主。水量年内变化很大；还有一些河流是以地下泉水补给的，如天山南北的博尔塔打河、布克致河、柯评河等。
新疆的所有河流，除了额尔齐斯河流出国境最后注入北冰洋以外，均为内陆河。它们在山地发源，汇聚在各大盆地后消失。很多河流在上游段的丛山之中，支流很多，水量丰富，水质也较好，谷地风景异常秀美。如鸟鲁木齐南山的白杨沟，布尔津县的纳斯河，阿勒泰市的小东沟。米泉县的哈熊沟，博乐市的哈拉吐鲁克谷地，以及伊犁河及上游各支流谷地等，都是质量上乘的风景河段。
主要干流位于塔里木盆地的塔里木河，是我国最大的一条内陆河，全长2100公里。上游分为三支：发源于喀喇昆仑山的和田河和发源于西天山的阿克苏河。阿克苏河源头有规模巨大的冰雪资源，水流充足；其它两条支流在洪水季节也有大量余水下泄。塔里木河干支流由于地处平原，水流稳定，很适合开展漂流活动。其下游水量很小，历史上，曾多次改道，在终点地区罗布泊荒原游弋。它的变迁吸引了很多地理学家和考古学家的注意。
另一条重要的水体旅游资源是茫泊。新疆的湖泊主要分为两类，一类为河流的尾闾，多为咸水湖和盐湖，如精河县的艾比湖，伯乐县的赛里木湖，福海县的乌伦古湖、吉力湖，若羌县的鲸鱼湖等。另一类为中继湖。即有出入口的湖泊，一般为淡水湖，如布尔津县的喀纳斯湖，博湖县的博斯腾湖，阜康县的天池，库车县的大小龙池，落什库尔干县的卡拉库里湖等。这些湖泊面积差别很大，大者如博斯腾湖980平方公里，艾比湖500平方公里。乌伦古湖793平方公里，赛里木湖457平方公里。水深一般几米到十几米。只有一些由冰川槽谷形成的湖泊，水深超过了50米。如阿尔泰山中的喀纳斯湖，最大湖深188.5米；天山中的博格达天池，105米。它们大多位于山林深处，环境很优美，多数已成为旅游点。
另外，新疆还有一些干涸了的湖泊，有的已成盐泽或荒原，但因其历史演变的价值和特殊的地理位置，它们仍可成为使人追求向往的旅游观光和科学考察的目的地。如位于若羌县的罗布泊，本来是个大湖，后来由于干旱、孔雀河下游断流，水源枯竭而干涸，那里寂寥空漠的气氛和曾经出现过的楼兰古国，令人感到神秘莫测。再如吐鲁番盆地中的艾丁湖，现在几乎干涸，呈现一片干裂盐碱壳，但它是中国大陆的最低洼的地区，最低处在海平面以下154.44米。现在在那里坚起了一个醒目的标记，来吐鲁番的人差不多都要到那里站一站，拍个照片留下纪念。
新疆天然泉水很多，单独成为观赏点的较少，但大部分具有医疗保健作用，有的还被称为“神泉”，具有了宗教朝觐功能。目前已利用开发的有乌鲁木齐水磨沟温泉，塔什库尔干塔合曼温泉，和静县巩乃斯沟十二温泉、哈拉萨温泉，拜城县干泪泉，尼勒克县孟克特温泉，阿尔柔萨依温泉，喀会脑子温泉，疏附县智慧泉，察布查尔县霍诺海圣泉，温泉县仙泉，天泉、圣泉、乌什县柳树泉、九眼泉，温宿县麻扎圣家等。
新疆缺少大型瀑布，但许多中小型瀑布往往由于位于风景优美的湿润山区而提高了其观赏价值，有的已成为著名的旅游景点，如库车县龙池瀑布，特克斯县呼道萨拉瀑布，新源县恰合雨瀑布，阜康县天池瀑布，乌鲁木齐白杨河瀑布等。
现代冰川组成的以固体形式出现的水域景观极具吸引力，成为旅游、登山探险和科学考察的热点区域。新疆是中国西部山地冰川发育中心。目前有冰川19091条，总面积26517平方公里，冰储量53049亿立方米，三类数量分别占全国的43%、45%和53.8％。冰川形态也多变化，其中以天山山地的冰川类型最复杂。天山汗腾格里峰地区由于海拔超过5000米，山势雄伟，表现为巨大山结，这里汇集的冰川规模大、流程远，南侧的南依诺勒切克冰川，长达59.5公里，是新疆境内发现的最长大的山谷冰川。
总的形势是从中心向四周散溢为纵横交错的冰斗冰川、悬冰川、山谷冰川，统称为树枝状冰川；北天山西段的博罗洛山。南天山的柯克沙尔山、哈雪克套山等地，山脊狭窄陡峻，冰斗密集，积雪盆和裸露陡岩相互交替，各类冰川呈羽状排列；天山中东段的巴尔库山、喀尔里克山山顶平缓，可见到一些平顶覆盖冰川，此外还有许多较低矮的山地，冰川短小，呈斑点状分布在山地最高处。昆仑山西部、喀喇昆仑山和帕米尔一带冰川也极为发育。新疆的许多冰川发育地已被开辟为登山旅游点。有的与开放的山峰一起形成为多层次的旅游景观。如天山托木尔峰冰川、乌鲁木齐南山大西沟源头胜利大坂的天山—号冰川、博格达峰冰川、西昆仑的慕士塔格羊布拉克冰川、昆仑山的木孜塔格峰冰川等。这些旅游点有的已建立了冰川站，登山基地和旅游接待站等科研、服务设施。
