Территория Камчатского края относится к бассейнам Охотского и Берингова морей. Часть территории региона омывается непосредственно водами Тихого океана. Водные объекты Камчатки принадлежат бассейнам рек Пенжины, Камчатки и множества средних и малых рек.
Всего на Камчатке насчитывается свыше 14000 рек и ручьёв, большая часть из которых имеет длину до 10 км и относится к малым рекам и ручьям. Несмотря на незначительную длину, реки Камчатки исключительно полноводны. Максимальный подъём уровня воды в большинстве рек наблюдается в весенне-летнее время. Камчатские реки имеют горный характер в верховьях и спокойный – в пределах равнин. Из-за быстрого течения и отсутствия грунтовой мерзлоты почти все реки Камчатки зимой частично или полностью открыты. Вода почти всех рек чистая, прозрачная, отличается слабой минерализацией и малой жесткостью (небольшим содержанием в воде солей кальция и магния), имеет высокие вкусовые качества. Стремительные камчатские реки обладают огромным запасом гидроэнергии. Кроме того, реи Камчатки - это нерестилища для лососёвых. Промысловая рыбопродуктивность камчатских рек самая высокая на Дальнем Востоке. Крупнейшими реками Камчатского края являются Пенжина с притоками Белой и Окланом, Камчатка, Таловка, Тигиль, Апука, Вывенка, Пахача, Хайрюзова, Большая и другие реки.
На территории Камчатского края расположено свыше 100 тыс. озёр различного происхождения. Наибольшее распространение на территории края получили озёра, связанные с вулканической деятельностью – кальдерные, кратерные, лавово-запрудные и другие. В долинах крупных рек, в первую очередь, реки Камчатки, расположены многочисленные пойменные озёра; на побережьях, в приустьевых частях рек, – отделённые от моря косами лагунные озёра. Встречаются также сбросовые, ледниковые, болотные торфяные озёра, озёра смешанного происхождения. Общая площадь водоёмов Камчатского края, включая искусственные, составляет около 4 тыс. км2 (озёрность 0,85%). Крупнейшими озёрами Камчатского края являются Нерпичье, Кроноцкое, Курильское, Ажабачье и Большое озёра. Число искусственных водоёмов незначительно. Озёра расположены на различной высоте над уровнем моря и неоднородны по температурному и водному режиму, по срокам замерзания и вскрытия. Озёра Камчатки выполняют самые разные функции – это и пристанища для огромного количества водоплавающих птиц, и водоёмы для искусственного разведения и воспроизводства рыбы, и памятники природы, охраняемые законом.
На территории Камчатского края расположено четыре водно-болотных угодья международного значения, включённых в список Рамсарской конвенции: мыс Ухтолок на западном побережье Камчатки, остров Карагинский Берингова моря, Парапольский дол и река Морошечная.
Ледниковая система Камчатки является крупнейшим очагом горного оледенения России, здесь находится крупнейший горный ледник страны – ледник Эрмана.