Existen tres cuencas hidrográficas principales, Al norte la del río Quijos donde éste y sus afluentes que nacen en los andes orientales toman inicialmente la dirección norte para finalmente dar un giro hacia el este donde el Quijos, ya con el nombre de Coca, va a desembocar en el Napo, a la altura de Puerto Francisco de Orellana.

Al centro la del río Misahuallí que como la mayoría de sus afluentes nace en la tercera cordillera.

Al sur la cuenca del Napo. El Napo es el río más importante de la provincia y se forma de la unión de los ríos Jatunyacu y Anzu que nacen en la cordillera oriental.