En la región de la llanura chaqueña la mayoría de los ríos pertenecen a las pendientes de los ríos Paraguay y Paraná y responden a un régimen periódico pluvial estival. Los ríos más importantes que recorren el territorio formoseño son el Paraguay, el Paraná y el Bermejo.

El río Paraguay es el tributario más importante del Paraná. Posee una longitud de 2.550 Km. Nace en la meseta de Matto Grosso, Brasil, en las sierras do Parecis y el Tombador. Este río se caracteriza por la presencia del Pantanal, depresión de 770 Km de largo y 60.000 Kilómetros cuadrados, que actúa como una gigante esponja que retiene las aguas en las épocas de lluvias y las deja escurrir una vez cubierta su capacidad de embalse natural.

El río Bermejo nace en Bolivia, recorre las provincias de Salta y Jujuy y constituye el límite entre las provincias de Chaco y Formosa. En el año 1870, el río cambió de curso, actualmente fluye por el denominado río Teuco. Ese antiguo cauce, denominado Bermejito, vuelve a unirse en Confluencia con el Teuco. A partir de entonces, el Bermejo inferior realiza el recorrido hasta la desembocadura en el río Paraguay. La cuenca del Bermejo tiene una longitud de 1.450 Km. El río Bermejo posee gran carga sedimentaria, que acarrea problemas hasta en el delta bonaerense, pero hasta el momento, pese a ser muy meandroso mantiene un eje central. No se desparrama hacia cualquier dirección. En las épocas de gran creciente, sobrepasa sus barrancas inundando varios Km a sus costados, pero manteniendo su cauce principal.

El río Pilcomayo nace en los Andes Bolivianos, y desagua en el río Paraguay. Tiene un curso normal hasta las proximidades de Tucumancito, desde allí hasta las inmediaciones de Salto Palmar, el río permanece seco, otra naciente con la denominación de Pilcomayo Inferior se inicia desde dicha localidad, hasta su desembocadura en el río Paraguay. El río Pilcomayo se caracteriza por tener gran carga sedimentaria que aumenta el nivel de su lecho provocando una alta inestabilidad. Por esto se fue retrotrayendo hacia el oeste unos 20 Kilómetros por año. Hoy penetra en la provincia de Formosa, solo por unos 35 Km. La no concientización del problema puede ocasionar la pérdida del río con la consiguiente desertización de una vasta zona de la provincia. Los ríos menores o riachos más destacados de la provincia son en el nordeste: El Porteño, Negro, Salvación, El Pavao, Tatù-Pirè, Monte Lindo Grande, Monte Lindo Chico, Malvinas Argentinas, Pilagà, Timbò Porà, y Hè-Hè. En el sudeste: San Hilario, Divagan, Formosa, Alazán, Ramírez, Salado, Corta Pick y en el sudoeste, El Teuquito. Debido a las características del relieve abundan en la provincia lagunas y esteros.