Cənubi Azərbaycanda çay şəbəkəsi o qədərdə inkişaf etməmişdir. Çayların çoxu az suludur. Çayların çoxu (kiçik çayları) quruyur. Çayları əsasən ya daxili hövzəyə (Urmiya gölünə) ya da [[Araz]] və [[QızılüzənçayQızılüzən]] hövzəsinə aiddir. Bu iki iri çayda öz növbəsində [[Xəzər dənizi]]nə tökülür. Araz çayının ən iri sağ qolları Cənubi Azərbaycan ərazisindən axan Qoturçay, Qarasu və Qırmızıçay çalarıdır. Qarasu çayı bütün şərq hissənin (Savalan dağı və Ərdəbil çökəkliyi) sularını yığır. Cənubi Azərbaycanın cənubundan axan və ümumən ölkənin (Cənubi Azərbaycan) ən gursulu çayıdır. Quraq iqlim səbəbindən çaylar suvarma, sənaye və içməli suya olan təlabatın ödənilməsində geniş istifadə edilir. Bəzən ifrat şəkildə su anbarlarının inşası çayları tamamən qurudur. Cənubi Azərbaycanın ən böyük gölü Urmiya gölüdür. Gölün səviyəsi təətdütlüdür. Yağışlar zamanı suyunun səviyyəsi artır. Əvvəllər hətta ətraf düzənlilləri basırdı. Gölün sahəsi əvvəllər 5,8 min km² təşkil edirdi. Göl dəniz səviyəsindən 1275 m yüksəklikdə yerləşirdi. Dərinlik 16 metr təşkil etsədə hazırda azdır. Vaxtı ilə gəmiçilikdə istifadə edilirdi. Suyun duzluğu 220-280 ‰ yüksək olur. Digər iri gölü Ağ-göldür. Göl Arazqırağı düzənlikdə yerləşir. Savalan dağının vulkan kraterində gözəl vulkan məşəlli göl vardır. Qış ayları göl donur.
