Особенности рельефа и атмосферных осадков в сочетании с другими географическими факторами определили гидрографический режим территории Казахстана. Основная часть водных ресурсов относится к области внутреннего стока и лишь северная часть региона - к сточному бассейну (бассейны рек Иртыша, Ишима , Тобола). Начало многим речным артериям и грунтовым водам дают горные районы (ледники, вечные снега, частые атмосферные осадки), что обеспечивает сравнительно стабильный характер их наполнения. По выходу из гор реки приобретают равнинный характер, условия их питания ухудшаются. Большая часть рек заканчивается в бессточных озерах или теряется в песках. Реки равнинной части питаются в основном за счет таяния снегов, атмосферных осадков и грунтовых вод. Большинство равнинных рек пересыхает в летний период, образуя небольшие озера, солончаковые поверхности, заболоченные участки, либо уходят под землю, теряются в песках. Это обусловлено тем, что в Казахстане наблюдается значительное преобладание величины испарения с водной поверхности над суммой годовых осадков. Густота речной сети уменьшается по направлению с севера на юг, в степной зоне она составляет на каждые 100 кв.км-4-6 км, в полупустынной - 2-4 км, в пустынной -0,5 км. Реки Казахстана варьируются также по сезонам основного стока. Весенний сток составляет у всех равнинных рек 86-90%, летний-5-7, осенний-1-3, зимний-2-4%. Отличительной особенностью равнинной части Казахстана является редкая сеть рек с постоянным круглогодичным стоком воды и большая густота временных потоков. Иной характер носит сток горных рек (наиболее крупные из них Или, Чу, Талас, Арысь, Каратал, Лепса, Чарын), у которых сток всего паводкового периода (с апреля по сентябрь) составляет в среднем 50-60% (Абрамович, Арефьева, Иогансон, 1950. С. 177-206; Чупахин, 1968. С. 51-55; Семенов, Шимкевич, 1969. С. 133-154 и др.).
На обширных пространствах Казахстана рассеяно несколько тысяч озер. Сильная изменчивость климатических условий и водного баланса обусловливает непостоянство площади и режима сзер, их геохимического состава. По мере нарастания засушливости с севера на юг доля бессточных озер и их минерализация увеличиваются. Из общего числа озер Казахстана 90% имеют площадь до 1 кв. км. Преобладание мелких и небольших озер обьясняется наличием слабо выраженных отрицательных форм рельефа, поскольку большая часть этих озер размещена в лесостепной и степной зонах Казахстана, в поймах крупных рек и в дельтовых участках бессточных рек. Основными источниками питания озер являются поверхностные и грунтовые воды, талые снега и атмосферные осадки. Вследствие этого большинство озер - пресные и слегка солоноватые. Неравномерность водного баланса ведет к пересыханию значительной части озер летом и осенью, а также в многолетние маловодные периоды (Абрамович и др., 1950. С. 154-169; Чупахин, 1968. С. 56-60; Муравлев, Покровская, Россолимо, 1969. С. 154-169 и др.).