Powierzchnia Śródmieścia położona jest w całości w lewym dorzeczu Wisły, prawie na całym obszarze w zlewni Rawy. Rzeka ta, będąca dopływem Czarnej Przemszy, na terenie Śródmieścia biegnie z zachodu na wschód. Ma w całości uregulowany przebieg i jest obwałowana, a znaczny jej fragment w rejonie Śródmieścia jest zakryty. Stanowi ona odbiornik oczyszczonych i surowych ścieków oraz wód opadowych. Rawa jeszcze w połowie XIX wieku była rzeką wyjątkowo czystą, w której występowały obfite siedliska ryb i raków. Rzeka była przegrodzona licznymi jazami, które tworzyły kaskady. Na terenach obecnego Śródmieścia znajdował się duży staw o powierzchni około 40 hektarów, który ciągnął się wzdłuż obecnych ulic A. Mickiewicza i S. Moniuszki. Zbiorniki budowano z przeznaczeniem na hodowlę ryb oraz do napędzania kół wodnych. Z kaskady na Rawie korzystała m.in. kuźnica bogucka. Pod koniec XIX wieku rzeka ulegała już znacznemu zanieczyszczeniu – na przełomie XIX i XX wieku 60% wód Rawy stanowiły ścieki i wody pokopalniane. W połowie lat 60. XX wieku Rawa została przykryta.