（一）地表水

流经县境的河流有疏勒河、榆林河。疏勒河发源于祁连山，向北流经昌马大戈壁折向西从玉门饮马农场流入瓜州县，经三道沟、布隆吉、双塔、小宛、西湖流入敦煌。境内流程242km，流域面积1.28万km2。集祁连山融化之冰雪水，水量充沛恒定，年径流量8.748亿m3。在三道沟、河东、布隆吉一带，又汇集了十条沟泉水，进入双塔水库，为瓜州县的主要水源。据潘家庄水文站多年测定资料，平均年径流量2.512亿m3，最大年径流量3.89亿m3（1953年），最小年径流量1.77亿m3（1967），径流年差系数为0.2。从多年平均流量的变化来看，随着上游灌溉面积的增加扩大，使下游来水呈递减的趋势。20世纪70年代与50年代相比，疏勒河来水量减少31.33%，80年代仍在继续减少，而且时空分布不均衡。每年6月份径流量所占比例最小为4.1%，到7～8月份，由于气温升高，冰川融水和降雨增多，来水猛增，径流量占全年的28.2%。这样的时空分布，对农业灌溉是十分不利的。

榆林河源于祁连山中的大雪山，出山后全部渗入地下，在石包城附近溢出，泉水汇集成河，向北流入踏实盆地，是典型的地下水所形成的河流。全长118km，流域面积5494km2，年均径流量0.55亿m3，最大径流量0.62亿m3（1960年），最小径流量0.425亿m3，年变差系数0.1。由于多种因素的影响，近十年，年均流量也呈减少趋势。

（二）地下水

地下水资源比较丰富。三道沟、河东、布隆吉和锁阳城镇桥子村一带地下水主要由来源于昌马洪积扇的地下潜流补给，踏实盆地地下水补给来源主要是榆林河河床渠道渗漏。瓜州冲积平原地下水的补给，来源于疏勒河河床渗漏和踏实盆地汇集成流经芦草沟流入百旗堡以西的泉水。近三十年，随着地表水利用率的提高和渗漏补给水的减少，地下水位普遍下降。瓜州老城（现西湖乡中沟村、北沟村和渊泉镇部分区域），20世纪70年代初期尚是积水成泽，高处地下水位不足50cm。到70年代中期，沼泽已经全部干涸，70年代末期，地下水位已经下降约1.5m。类似情况全县随处可见，相当多的泉眼枯竭。50年代全县泉水总量约2亿m3，60年代为1.70亿m3，70年代约为1.597亿m3，20年中泉水溢出量下降了25.23%，80年代仍在继续下降。当前对地下水的利用多为汇泉灌溉，干三角洲地带则以打井提灌为主，年开采量不超过0.4亿m3。地下水水化学的形成与变化主要受地下水补给、径流、排泄、蒸发等条件的控制。因此，无论是潜水还是承压水，随着地下径流方向与流程的延长，矿化度和水化学成分都具有显著变化，表现出明显的水平分带性与垂直分带性。疏勒河冲积三角洲，东部扇沿平原和踏实细土平原，地下水矿化度均由东向西逐步增高。因为地表蒸发强烈，所以随着潜水埋深的变浅，矿化度不断增加，故潜水大于深层承压水。