Klaźma na południowym skrawku regionu (przy granicy z obwodem niżegorodzkim) wpada do Oki.
Główne rzeki regionu: Klaźma i jej dopływy: Szerna Mołoksza Kirżacz Wielki Kirżacz Mały Kirżacz Pieksza Kołoksza Nierl Sudogda Uwod Łuch Suworoszcz Oka i jej dopływy (prócz Klaźmy): Guś Unża Uszna Dubna (dopływ Wołgi)
Jeziora Na terenie obwodu znajduje się ponad 300 jezior o łącznej powierzchni ok. 5 tys. ha. Większość z nich to zbiorniki płytkie, które stopniowo zarastają, zamieniając się w torfowiska. Pochodzenie jezior jest rozmaite; część z nich powstało w dolinach rzecznych na obszarach starorzeczy. Jeziorami na starorzeczach są m.in. Jezioro Urwanowskie (długości 12 km) i Wysza (10 km). Na Nizinie Mieszczorskiej i na północnym zachodzie regionu jeziora. W niektórych częściach regionu występują jeziora pochodzenia polodowcowego; są one zwykle niewielkich rozmiarów. Jeziora pochodzenia krasowego znajdują się w obniżeniach Klaźmy i na północnym wschodzie regionu; mają one silnie zmineralizowaną wodę i połączone są ze sobą podziemnymi tunelami. Największym i najgłębszym tego typu jeziorem jest Kszara.
Flora Obwód leży w strefie lasów mieszanych.