Die ins Meer mündenden Fließgewässer mit den größten Einzugsgebieten sind Rhein, Donau, Elbe, Oder, Weser und Ems. Sie entwässern entweder in die Nordsee, in die Ostsee oder ins Schwarze Meer, deren Einzugsgebiete durch europäische Wasserscheiden geschieden werden.
Der 865 km in Deutschland bzw. als Grenzfluss fließende Rhein dominiert den Südwesten und Westen. Seine wichtigsten Zuflüsse sind Neckar, Main, Mosel und Ruhr. Die wirtschaftliche Bedeutung des Rheines ist enorm, er ist eine der am stärksten befahrenen Wasserstraßen Europas. Die Donau im Süden entwässert auf 647 km fast das gesamte Alpenvorland und fließt weiter nach Österreich und Südosteuropa. Ihre wichtigsten Zuflüsse sind Iller, Lech und Inn. Im Osten Deutschlands befindet sich auf 725 km die Elbe. Ihre wichtigsten Nebenflüsse sind Saale und Havel. Die Oder tritt ausschließlich als Grenzfluss zu Polen in Erscheinung. Ihr wichtigster Zufluss ist die Neiße. Das Einzugsgebiet der Weser liegt vollständig in Deutschland. Sie speist sich aus den Flüssen Werra und Fulda und entwässert den mittleren Norden. Die Ems fließt im äußersten Nordwesten.
Die natürlichen Seen sind überwiegend glazialen Ursprungs. Daher finden sich die meisten der großen Seen im Alpenvorland und in Mecklenburg; der größte vollständig zum deutschen Staatsgebiet gehörende See ist die Müritz, die Teil der mecklenburgischen Seenplatte ist. Der größte See mit deutschem Anteil ist der Bodensee, an den auch Österreich und die Schweiz grenzen.