Тюменская область в гидрографическом отношении принадлежит к бассейну Карского моря.
Приказом Минприроды России в 2007 году утверждены границы 20 бассейновых округов, из которых 3 включают территорию Тюменской области - Верхнеобский, Иртышский и Нижнеобский.
В Верхнеобский бассейновый округ входит Обь до впадения Иртыша и бессточная область междуречья Оби и Иртыша, в Иртышский – российская часть бассейна р. Иртыш, в Нижнеобский – реки бассейна Карского моря междуречья Печоры и Оби, Обь от впадения Иртыша, Надым, Пур, Таз.
На территории Тюменской области расположены порядка 70 тысяч рек (включая транзитные) при их суммарной длине 427 тыс. км. К категории очень малых рек и временных водотоков длиной менее 10 км относится 90% рек. Также регион характеризуется большим количеством озёр (около 500 тыс.) и обилием подземных вод.
Обский район имеет ряд особенностей, определяющих специфику гидрохимического режима природного характера: широкое распространение болот (почти половина территории области), сформировавшихся в условиях избыточного увлажнения, слабой дренированности, наличия многолетней мерзлоты; длительный период весеннего половодья и летне-осенних паводков; зимний дефицит кислорода, вызванный питанием лишенными кислорода болотными водами, содержащими большое количество органики, на окисление которой уходит практически весь кислород, содержащийся в воде. Следствием этого являются слабые процессы нитрификации в зимний период, что, в свою очередь, способствует накоплению аммония и сернистых продуктов анаэробного гниения органических веществ. На реках и озёрах обычным явлением считаются зимние заморы; небольшие скорости рек, продолжительные разливы, климатические факторы, определяющие пониженную самоочищающую способность природных вод, длительный ледостав, препятствующий аэрации.
В южной зоне области разведано и предварительно оценено 103 месторождения подземных вод питьевого назначения с общими балансовыми запасами всех категорий 743.58 тыс.м3/сут. Кроме того в южной зоне разведано 8 месторождений минеральных хлоридных натриевых вод с минерализацией от 5-6 до 20 г/дм3 и более и 2 месторождения промышленных йодных вод (Тобольское и Черкашинское). В минеральных водах нередко присутствуют специфические (биологически активные) компоненты: йод, бром, ортоборная кислота. Запасы их огромны. Дебиты скважин достигают 4000-5000 м3/сут.
Минеральная вода используются как питьевая лечебно-столовая и лечебная, а также как лечебно-оздоровительная (бассейны, ванны).