Поверхностные воды. По территории области протекают р. Волга и ответвляющийся от неё у Волгограда рукав - р. Ахтуба, соединённые большим числом протоков. Пространство между Волгой и Ахтубой называется Волго-Ахтубинской поймой. В устье Волга разделяется на множество рукавов, образующих её сложную дельту. Крупнейшие из них - Бахтемир, Болда, Бузан и др. Озёра области, по происхождению, делятся на тектонические, запрудные, смешанные; по химическому составу - на пресные и солёные. В области много соленых озёр; пресные озёра (ильмени) многочисленны в пойме и дельте Волги. Озёра-ильмени сконцентрированы преимущественно к западу от дельты. Самое протяжённое - Большой Бешкуль (10 км). Дельта р. Волги является одной из крупнейших дельт мира и занимает в Прикаспийской низменности свыше 24 тыс.кв. км. Протяженность с севера на юг составляет 120 км, вдоль морского края дельты - 200 км. Полые волжские воды на окраине дельты внедряются в понижения рельефа прилегающих степных районов, образуя западные и восточные подстепные ильмени. В последнее десятилетие под воздействием климатических факторов гидрологический режим дельты Волги изменился. Увеличилась средняя годовая водность реки, в том числе и в период половодья. Высота подъёма половодных уровней у г. Астрахани, как и в других пунктах дельты, также увеличилась. С 1978 г. начались процессы эрозии дельты, вызванные начавшимся повышением уровня Каспия. В результате многие острова оказались затопленными, происходит размыв дельтовых кос, затопление и подтопление низменных участков нижней зоны дельты, в том числе трёх участков Астраханского биосферного заповедника, многих населённых пунктов. Загрязнение, поступающее со сточными водами от области составляет малую часть массы загрязняющих веществ, приходящих из верховьев Волги. Поэтому, влияние предприятий области на изменение качества поверхностных вод более вероятно на выходе в море по банкам восточной дельты. Загрязняющие вещества, как от сбросов предприятий Астрахани, поступающих в реку Волга на сравнительно ограниченном отрезке реки (20-30 км), так и вследствие аварийных ситуаций на судах, с попаданием в водоём подсланевых вод и нефтепродуктов на том же отрезке реки, ухудшает экологическую обстановку на акватории. Подземные воды. На территории области запасы подземных вод утверждены на Баскунчакском месторождении пресных вод, расположенном в Ахтубинском районе. Эксплуатационные запасы подземных вод составляют около 16100 тыс. куб. м/сут. Зарегистрировано 22 водопользователя, имеющих самостоятельные водозаборы из подземных водоисточников с годовым забором воды в объёме 1740,0 (4,7 тыс. куб. м/сутки). Подземные воды на территории Ахтубинского района хвалыно-хазарского водоносного горизонта эксплуатируются с приоритетом для хозяйственно-питьевых нужд. Водоносный горизонт является первым от поверхности и состоит из двух водоносных слоёв, разделённых слоем водонепроницаемых хазарских глин. Первый слой имеет повсеместное распространение и к нему приурочено месторождение пресных вод. Обнаружено пять локальных очагов загрязнения подземных вод.