In Kasachstan gibt es einige bedeutende Flüsse, die auch schiffbar sind. Sie alle fließen aber in den Randregionen des Landes, im zentralen Teil dagegen gibt es fast ausschließlich abflusslose Steppenflüsse, die im Hochsommer häufig austrocknen, ähnlich wie zum Beispiel australische Bäche, dort Creek genannt.
Die längsten Flüsse Kasachstans sind Irtysch (4.248 km, davon 1.700 in Kasachstan), Syrdarja (2.212/1.400 km), Schajyq (russ. und dt. Ural) (2.428/1.100 km) und Ili (1.001/815 km). Weitere wichtige Flüsse sind Ischim, Tobol, Emba, Sarysu (der längste abflusslose Steppenfluss), Tschüi, und Nura. Irtysch und Nura verbindet der bedeutendste Kanal des Landes: der Irtysch-Qaraghandy-Kanal (500 km).
Kasachstan ist reich an Seen, besonders was den Norden des Landes angeht. Im ganzen Land gibt es etwa 4.000 große und kleine Seen, die mehrheitlich Salzseen sind. Der größte See Kasachstans ist das Kaspische Meer, das rund 371.000 km² groß ist, etwa ein Viertel seiner Fläche entfällt auf Kasachstan. Der See verfügt über reiche Naturreserven, beispielsweise in Form von Fischen; hier lebt auch die artengeschützte Kaspische Robbe.
Der zweitgrößte See ist der Aralsee, der auszutrocknen droht. Dieser Prozess dauert seit 1975 an und hat bereits zu nachhaltigen Schäden an Mensch und Natur geführt. Inzwischen hat sich der See in zwei Teile aufgeteilt. Soweit bekannt, hat sich aber die Verkleinerung der Wasseroberfläche in den letzten Jahren sehr verlangsamt.
Der Balchaschsee zählt ebenso zu den weltweit bedeutendsten Seen. Er ist 18.428 km² groß und 620 km lang. Er gehört vollständig zu Kasachstan. Zu den Besonderheiten Balchaschs zählt, dass er als einziger See der Erde zur Hälfte aus Süß- und zur anderen Hälfte aus Salzwasser besteht.
In den Bergen des Altai liegt der naturreiche Saissansee. Weitere größere Seen Kasachstans sind der Siletinizsee im Norden, der Tengiz- und der Karakojynsee im Zentrum und der Alakolsee im Westen des Landes. Touristisch bedeutend sind die prächtigen Seen von Borowoje und Markakol.
Die größten Stauseen sind der Kaptschagei und Buchtarma.