Doğu Anadolu Bölgesi'nde yer alan Aras ve Kura nehirleri sularını Türkiye toprakları dışarısında Hazar Denizi'ne dökerler. Fırat, Dicle ve Zap nehirleri ise sularını yine Türkiye dışarısında Basra Körfezi'ne dökerler.

Bölge akarsularının rejimi düzensizdir. Bunun nedeni; yağış rejiminin düzensizliği ve kış yağışlarının kar şeklinde düşmesidir. Kışın yağan karlar erimeden uzun süre yerde kaldığı için akarsuların debileri azalmaktadır. İlkbahar ve yaz aylarında eriyen karlar akarsuların debilerinin yükselmesine ve coşkun bir şekilde akmasına yol açar. Öte yandan bölge akarsularının hidroelektrik enerji potansiyeli yüksektir. Bunun nedeni, yükselti ve eğimlerinin fazla olmasıdır.

Bölgedeki fay hatları üzerinde göller oluşmuştur. Türkiye'nin en büyük gölü olan Van Gölü başta olmak üzere Çıldır, Nazik, Erçek, Hazar, Balık ve Bulanık gölleri bölge sınırları içerisinde yer alır.