Главная водная артерия Чарышского района – река Чарыш, которая берет начало с северных склонов Коргонского хребта в Усть-Канском районе (Республика Алтай). Наиболее крупные реки на территории района: Коргон, Белая, Сентелек, Бащелак, Тулата, Иня, Маралиха.

В реках района водятся: плотва (чебак), окунь, налим, гольян, пескарь. Самой ценной рыбой является хариус. Встречается таймень, нельма.

В долине Чарыша есть небольшие озера-старицы. В горах находятся горные озера. В вершине р. Бащелак – Бычье, в верховьях Сентелека – Мертвое (Озерное), особенно красивы озера Белоголосово, Кедровое, Абрамовское, Антоново. Эти небольшие озера ледникового или карстового происхождения, расположены в труднодоступных местах, окружены лесом, тундрой, каменными курумами.

На территории района находятся гидрологические, геологические и комплексные памятники природы краевого значения: водопады А. Гумбольдта, П.И. Шангина, Егерский, Колыванский, «Спартак», выход рек Татарочка и Кедровка из-под скалы.

Родники Чарышского района:
Родник ул. Заречная п. Алексеевка 51.575677, 83.407232
Родник «Заречный» п. Алексеевка 51.572800, 83.406663
Родник ул. Восточная п. Алексеевка 51.569033, 83.404989
Родник «Светленький» у с. Березовка, говорят воде содержится радон 51.29579, 83.58927
Родник «Бабьи слезы» у с. Маралиха
Родник с. Озерки 51.516260, 83.423824
Родник «Придорожный» между с. Озерки и с. Щебнюха 51.494931, 83.404528
Родник «на Южной» с. Маяк 51.611302, 83.429214
Родник «Школьный» с. Маяк 51.614236, 83.439031
Родник ул. Сосновая с. Чайное 51.624328, 83.622163
Родник «Тягунова» с. Чайное 51.622345, 83.635059

В селе Маралиха действует цех по розливу воды "Серебряная".