با وجود اينکه خوزستان در منطقهٔ گرم و خشک ايران قرار دارد، وجود پنج رود مهم کرخه، دز، کارون، جراحى و زهره، باعث شده که استان داراى منابع آب بسيار فراوانى باشد. اين رودها مجموعاً با دبى متوسط ۹۵۰ مترمکعب در ثانيه، سالانه بيش از ۳۰ ميليارد مترمکعب آب را به استان وارد مى‌کنند که حدود يک سوم کل حجم آب‌هاى روان کشور را تشکيل مى‌دهد. اين رودها، آب خود را از بارندگى و ذوب برف‌ها در بخش‌هاى مختلف زاگرس تأمين مى‌کنند. خوزستان با داشتن ۴ درصد از مساحت کشور، ۳۰ درصد حجم آب رودهاى کشور را به خود اختصاص داده است. اين موضوع توان بالقوهٔ استان را از اين نظر نشان مى‌دهد. رودها پس از ورود به بخش هموار و جلگه‌اى استان به‌علت کمى شيب زمين، جريانى نسبتاً آرام دارند و به‌استثناء تعدادى از آنها، که به هورها و تالاب‌ها وارد مى‌شوند، اکثراً به خليج‌فارس مى‌ريزند.
آب‌هاى زيرزمينى
استان خوزستان، آب‌هاى زيرزمينى نسبتاً غنى‌اى دارد اما در حال حاضر به‌دليل فراوانى و سهولت بهره‌بردارى از آب‌هاى سطحي، اين منابع مورد توجه و بهره‌بردارى زيادى قرار نمى‌گيرد. ميزان ذخيرهٔ آب‌هاى زيرزمينى استان حدود ۲ ميليارد مترمکعب برآورد شده است.
مهمترين منبع تأمين‌کنندهٔ آب‌هاى زيرزمينى استان در نواحى کوهستانى و کوهپايه‌اي، آب باران و برف است ولى در مناطق جلگه‌اي، به‌دليل بارش کم، رودها عامل تأمين‌کنندهٔ آب‌هاى زيرزمينى به حساب مى‌آيند.
در مناطق کوهستانى و کوهپايه‌اي، به‌استثناء قسمت‌هائى که در مجاورت لايه‌هاى شور قرار دارند، آب‌ها از کيفيت خوبى برخوردارهستند ولى در بعضى مناطق جلگه‌اي، به‌دليل گرما و تبخير شديد و نزديکى به آب دريا، آب‌هاى زيرزمينى کيفيت مطلوبى ندارند.
ضخامت آبرفت‌ها از شمال به جنوب جلگهٔ خوزستان افزايش مى‌يابد. همچنين نفوذپذيرى آبرفت‌ها در کوهپايه‌ها، به لحاظ درشت دانه بودن، بيشتر از زمين‌هاى جلگه‌اى است. با توجه به شيب زمين سطح آب‌هاى زيرزمينى در کوهپايه‌ها پائين‌تر و در نواحى جنوبى بالاتر است. اين عامل باعث شور شدن آب‌هاى زيرزمينى نواحى جنوبى مى‌شود.