Тульская область обладает хорошо развитой речной сетью, которая принадлежит бассейнам рек Ока (80%) и Дон (20%). Всего по территории протекают 1682 реки и ручья, суммарная протяженность которых составляет 11 тыс. км. Питание рек преимущественно снеговое с сильными разливами весной и низким уровнем летом.

Большая часть территории области принадлежит бассейну Оки. Ока течёт по западной и северной окраинам области (частично по границе), длина реки в пределах области 220 км. Наиболее значительные притоки Зуша, Иста, Упа, Черепеть и Осётр. На юго-востоке области протекают Дон и его правые притоки – Непрядва и Красивая Меча. Питание рек преймущуственно снеговое.

Главная водная артерия области р. Упа, правый приток р. Оки. Длина ее 345 км, площадь водосбора 9510 км2.

В целях регулирования речного стока, увеличения водности рек и аккумуляции паводковых вод на территории Тульской области в различные годы сооружены 652 пруда с суммарной площадью зеркала 3,6 га и объемом 62,5 млн.куб. Кроме того, имеется 5 водохранилищ общим объемом 211,5 млн. куб.м, в том числе:

Пронское объемом -71,50 млн.куб.м,

Шатское - 65,65 млн.куб.м,

Черепетское -39,40 млн.куб.м,

Щекинское - 20,75 млн.куб.м,

Любовское - 14,20 млн.куб.м

В области имеется 5 крупных водохранилищ общим объемом 218 млн. м3 воды. В 2002 г. забор воды составил 475,3 млн. м3. Основными водопользователями являются предприятия городов Новомосковск и Тула. Сброс загрязненных сточных вод увеличился на 6 млн. м3 и составил 262,5 млн. м3. На основании результатов мониторинга загрязнения поверхностных водных объектов за 2002 г. сделаны следующие выводы: практически во всех наблюдаемых створах отмечено превышение ПДК по 4–6 ингредиентам и более; качество воды оценивается в диапазоне от “умеренно загрязненной” до “очень грязной”.

В ряде районов качество воды не соответствует гигиеническим нормам по санитарно-химическим показателям: по содержанию железа, жесткости, сухому остатку, стронцию, и, как следствие, вода имеет неблагоприятные органолептические свойства. По санитарно-химическим показателям не соответствовало гигиеническим нормам 25,7% проб воды коммунальных и 17,6% ведомственных водопроводов. Доля “нестандартных” по микробиологическим показателям проб воды из коммунальных водопроводов составила 2,8%, из ведомственных – 4,4%. Часть населения пользуется нецентрализованными источниками водоснабжения, которые крайне ненадежны в санитарно-эпидемиологическом отношении: выявлено 31,3% “нестандартных” проб по микробиологическим показателям, 42,6% – по санитарно-химическим.

Ихтиофауна водоемов Тульской области представлена 36 видами рыб аборигенного происхождения, 4 видами - акклиматизантами (растительноядные дальневосточного комплекса), а также случайными вселенцами (ротан, американский канальный сомик, сибирский осетр). Общее состояние запасов основных промысловых рыб области можно оценить как стабильное.

Подземные воды на территории области распространены повсеместно. По условиям залегания они подразделяются на два типа: грунтовые и артезианские. Грунтовые воды используются обычно для нецентрализованного водоснабжения посредством неглубоких колодцев. Артезианские воды используются для бытовых и хозяйственных целей посредством артезианских скважин, оборудованных для извлечения подземных вод на поверхность. Лучшими по качеству являются воды окского и упинского горизонтов каменноугольной системы.