Река Камчатка - самая крупная река на территории района. Она берет начало за пределами района и протекает с юга на северо-восток. Площадь водосбора бассейна 3760 км2. Средняя высота водосбора 670 м. Среднегодовой расход реки составляет 93 м3/с. Среднегодовая мутность воды 32 г/м3. Средняя скорость течения реки составляет 1 м/с на плесах и 2 м/с на перекатах. Для реки характерны обилие проток и стариц, через промежутки 2-5 км наблюдаются быстрины и перекаты. Поверхность долины местами заболочена, изрезана ложбинами, старицами, мелкими ручьями и озерными впадинами.

Река Кирганик берет начало на восточном склоне Срединного хребта. Она является левым притоком р. Камчатка. Площадь водосбора бассейна 1430 км2. Общая длина реки 125 км. Среднегодовой расход реки составляет 27 м3/с. Среднегодовая мутность воды 37 г/м3. Годовой объем стока оценивается в 845 млн. м3. Скорость течения до 2 м/с. Русло реки извилистое, разветвленное, деформирующееся, с песчано-галечным дном.

Река Андриановка берет начало на восточном склоне Срединного хребта. Она является левым притоком р. Камчатка. Площадь водосбора бассейна 1360 км2. Общая длина реки 70 км. Средняя высота водосбора 870 м. Среднегодовой расход реки составляет 31 м3/с. Глубина реки изменяется от 0,5 до 2,5 м, ширина русла от 20 до 60 м. Скорость течения от 0,5 до 3 м/с. Русло реки извилистое, разветвленное.

Реки Мильковского района:
2-я Речка (приток Камчатки)
Адаможец
Амшарик
Андриановка
Асхачный
Баранья (приток Кавычи)
Белая (приток Сево)
Беме (приток Китильгины)
Берёзовый (приток Левого Толбачика)
Берш
Благовидовская
Большая Кимитина
Большая Клюквенная
Большой Иульт
Большой Тальник
Буркова
Валагина
Вершинная (приток Беме)
Ветловая
Ветловушка
Горно-Тополовая
Долиновка
Жёлтый (ручей)
Жовхан
Жупанка
Извилистый (приток Щапиной)
Ипуин
Кавыча
Камчатка
Каханок
Кашкан
Кенсол
Кирганик
Китильгина
Коехина
Козыревка
Колычева
Корниловская (приток Кавычи)
Кувагдач
Левый Толбачик
Лиственный (ручей)
Максимовка (приток Камчатки)
Малая Вахмина
Малая Кимитина (нижний приток Большой Кимитины)
Малая Клюквенная
Малый Тальник
Машихинская
Медвежья (приток Щапиной)
Микижина
Мильковка
Моховая (приток Кирганика)
Николка Первая
Обрывистый
Озерная (приток Толбачика)
Ольховая (приток Кавычи)
Перевалочная
Перевальный (приток Шайбины)
Подувальный
Пологий
Поперечный (приток Щапины)
Правая (приток Малой Вахминой)
Правая Щапина
Правый Вызит
Правый Кирганик
Пригонный
Путаная
Савульч
Светлый (ручей)
Сево (река)
Середочная
Соулочная
Средний Иульт
Средняя Андриановка
Сухарики
Таводок
Таенская
Толбачик
Толманская
Толуд
Узкая (приток Щапины)
Урилка
Урц
Халмин
Чащеватый
Черемошная (приток Камчатки)
Чишец
Чмеклок
Шайбина
Шаромская
Шаромский Кахон
Шумный (ручей)
Щапина
Экечь
Эстребокос

На территории Мильковского района характерны немногочисленные озера (более 60), суммарной площадью около 1,3 км2. Размеры водной поверхности озер изменяются от 0,003 до 0,12 км2, при среднем размере 0,02 км2.

Озера распределены приблизительно равномерно по всей площади. В основном, это водоемы, площадь водной поверхности которых редко превышает 200 м2 , а глубина колеблется в пределах 0,5-3, реже 5-6 метров. Исключение представляет озеро Андриановское, площадь водной поверхности которого около 110 тысяч м2. Питание их происходит за счет талых, дождевых и, очень редко, подземных вод.

Отдельную группу озер представляют водоемы, расположенные в долине реки Камчатки. Их котловины имеют вытянутую вдоль реки форму и имеют глубину от 1,0 до 2,5 метров. Питание их комбинированное за счет паводковых речных и подземных вод.

Характерными элементами болотных микроландшафтов левого борта долины реки Камчатка являются мелкие озера с площадью водной поверхности до 100 м2. Образование водоемов этого типа связывают с замедленным стоком поверхностных вод. Глубина котловин достигает 1-2,5, метров. Питание их осуществляется за счет атмосферных осадков и притока поверхностных, реже подземных вод.

Озёра Мильковского района:
Андриановское
Высокое
Кенужен
Лебяжье
Малое
Михеева
Сево
Теплякова

Центральная Камчатская депрессия располагает значительными запасами пресных подземных вод неглубокого залегания. Эти воды используются для водоснабжения всех населенных пунктов.

Питьевые воды представлены Мильковским месторождением пресных вод (IV-3-6). Оно расположено в Центрально-Камчатском артезианском бассейне. На месторождении выявлен участок Амшарик, перспективный для организации централизованного водоснабжения с. Мильково. Продуктивным является водоносный горизонт нерасчлененных аллювиальных и озерных отложений, залегающий в интервале глубин 40–160 м. Наиболее водообильная нижняя часть комплекса представлена грубообломочным материалом с песчаным и супесчаным заполнителем. Удельные дебиты скважин составляют 3,45–4,06 л/с. Воды напорные, величина избыточного напора +3,11 м, защищенные от поверхностных загрязнений. По химическому составу гидрокарбонатные и хлоридно-гидрокарбонатные со смешанным составом катионов. Минерализация 0,13–0,18 г/л, жесткость не превышает 0,99–1,16 мг-экв. Качество вод соответствует требованиям ГОСТа 2874-82, предъявляемым к источникам централизованного водоснабжения. Эксплуатационные запасы (тыс. м3/сут) категорий: А – 18, В – 12, С1 – 12.

Родники, источники Мильковского района:
«Беловские» минеральные горячие источники расположены в среднем течении р. Белой. От них до Тумрокских источников 4 км. Состоят из 3 групп. Одна, самая нижняя, находится на правобережье, в неглубокой ложбине, отделенной от реки невысоким увалом. Среди кустарника заметен невысокий газирующий котел с температурой 58°С. Вторая, тоже правобережная, группа состоит из мелких горячих струек, сочащихся вдоль берега у самой кромки реки. Третья группа выбивается у подножия левого борта долины и состоит из двух котлов с температурой 58°С. Общий дебит всех источников 5 л/с, минерализация 4,5-5 г/л. Разнообразен их химический состав, включающий железо, бор, мышьяк, сурьму, ртуть. Последняя является сильным ядом, и пить воду этих источников запрещено!
«Верхне-Щапинские» (Тумрокские) горячие источники
«Заречные» термальные источники расположены на правобережье долины реки Левая Щапина. Здесь из нескольких куполов изливается вода с температурой 22-24°С, дебит 2,0 л/с.
Родник «Киминш» - исток реки 2-я Речка 54.709402, 158.405801
«Иультские» термальные источники
«Красные каскады» холодные минеральные источники
«Нижне-Щапинские» (Кипелые ключи) горячие источники

«Подувальный» источник находится на левом берегу руч. Подувальный. Разгрузка представлена двумя грифонами, сложенными железистыми охрами. Большой грифон имеет диаметр около 4 м, высоту 6 м. Кроме того наблюдаются ещё 6 озёрков с минеральной водой, шириной 10–15 м и глубиной до 1,5 м. Суммарный дебит около 10 л/с. Общая минерализация вод достигает 1776,3 мг/л. Содержание железа до 3,1 мг/л. Вода источника относится к азотным среднеминерализованным кислым (рН – 3,14–7) сульфатно-кальциевым железистым водам. В Подувальных источниках отмечена повышенная концентрация серной кислоты (до 31,8 мг/л). В этих районах не рекомендуется длительное проживание, сбор дикоросов. 55.053, 158.212

«Поперечные» термальные источники расположены в долине реки Левая Щапина, у впадения в неё речки Поперечной. Они состоят из двух приземистых куполов, изливающих воду с температурой 24°С, дебит 1,5 л/с.
«Пущинские» термальные источники

Скважина Долиновская-2 пробурена в Центрально-Камчатском артезианском бассейне глубиной 2381 м. Вскрываются осадочные и туфогенно-осадочные образования от палеогена до плиоцена, перекрытые рыхлыми четвертичными отложениями. Опробовался водоносный комплекс палеогеновых отложений. Водопритоки получены в скважине 2 в интервале 1975–2342 м. Средний дебит 17,7 м3/сут. Температура на глубине 2,02 км 48°С. Вода хлоридная кальциево-натриевая, высоко-минерализованная, слабосульфатная, с содержанием брома 56,7 мг/л, йода – 14,5 мг/л. Общая минерализация самая высокая на Камчатке – 45 г/л. По составу газа вода азотно-углеводородная. 55.067, 158.815

Скважина Долиновская-1. В интервалах 1348–1370 м и 1566–1733 м наблюдались притоки термальной воды с дебитом 15,1 м3/сут. Температура на глубине 1620 м – 41°С. По составу вода хлоридная кальциево-натриевая, высокоминерализованная. Общая минерализация 30 г/л. Содержанием брома 62,7–69,2 мг/л и йода 24,4–25,4 мг/л. Газовый состав вод углеводородный (метановый). 55.056, 158.814

Скважина К-1 с холодными минеральными водами на левобережье р. Камчатка с галечниками и песками с прослоями суглинков. Скважина глубиной 618 м пробурена в Центрально-Камчатском артезианском бассейне. Основные водопритоки вскрыты на интервалах 196–208 м и 573–596 м. Горизонты напорные, давление на устье скважины 0,75 и 0,2 атм. соответственно. Дебиты скважины (л/с) 12,8 и 20,0, удельные дебиты (л/с) – 1,87 и 0,99. Воды хлоридные кальциево-натриевые щелочные и слабощелочные (рН – 7,0–9,0) с минерализацией 0,43 г/л в верхнем горизонте и 3–4 г/л в нижнем.