Территория района покрыта сетью мелких рек и болот. Самой большой рекой района является река Пижма, текущая в северо-восточном направлении. Значительны по длине правые притоки Пижмы: Ошма, Унжа, Нукша и левый приток Курнуж. В пределах посёлка Тоншаево средняя глубина Пижмы 1,1—1,5 метра, ширина 10—12 метров. Озер как таковых в районе нет, но есть довольно значительные по размерам пруды. Большие пруды есть в посёлках Тоншаево и Пижма, в Ошарах, Зотове, Ромачах и Богатырях.

Всего водное пространство района занимает площадь 3283 гектара или 1,4% ко всей площади района, в том числе реками занято 962 гектара, а болотами — остальная территория 2321 гектар. Питьевой водой район обеспечивается за счет артезианских скважин.