Thành phố Uông Bí chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ nhật triều vịnh Bắc Bộ, biên độ giao động thủy triều trung bình 0,6m. Thành phố có 3 con sông chảy qua là sông Bá Bạc, Sông Uông và Sông Sinh. Hệ thống sông suối phần lớn là sông nhỏ, diện tích lưu vực hẹp, nguồn nước và lưu lượng không đáng kể.

Sông Đá Bạc đoạn chạy qua Thành phố (thuộc địa phận các phường: Phương Nam, Phương Đông, Quang Trung) chiều dài 12km, rộng trung bình 400m, độ sâu lúc thủy triều lên đảm bảo cho tàu 5.000 tấn và xà lan 400 - 500 tấn ra vào cảng. Đây là tuyến đường thủy liên tỉnh, tàu bè và thuyền lớn vận chuyển vật tư, hàng hóa đi Hải Dương, Hải Phòng và ngược lại.

Sông Uông được tiếp nối từ sông Vàng Danh, kết thúc ở phần đất phường Quang Trung, thuộc ranh giới giữa vùng nước ngọt và nước mặn, có đập tràn để lấy nước làm mát cho Nhà máy điện Uông Bí.

Sông Sinh chảy qua trung tâm Thành phố dài 15km, có khả năng cung cấp nước cho nông nghiệp và nuôi thủy sản.

Thành phố có hai hồ nước: Hồ Yên Trung diện tích 50ha và hồ Tân Lập diện tích  16ha. Hai hồ lớn này cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp ở các khu vực xung quanh. Ngoài ra đây còn là những địa điểm hấp dẫn khách du lịch tới vui chơi, giải trí.

Hồ Yên Trung - Thành phố Uông Bí.