托木斯克州位于巨大的西西伯利亚自流水流域，水资源丰富。托木斯克是西伯利亚最大的水源地之一，已勘探出了含溴、碘、氧化硫的矿泉水。在流域的深层（100多米）就是温泉源。在扎瓦尔扎诺村发现了矿泉水源。在柴热姆托村有著名的疗养水源。大量的淡水都集中在州的河流、湖泊和沼泽中。
河流和湖泊
河流：托木斯克河流密集，州内有600多条河，总长度超过4万多公里，其长度接近于赤道的长度。约一半的河流的长度少于100公里，属小河之列，但它们对大河流起着很大的作用。
所有的河流春天泛滥，流入鄂毕河流域。鄂毕河是全国最大的河流之一。
鄂毕河是由卡通河和北河两条河汇流而成，它们发源于阿尔泰山。鄂毕河总长3650公里，流域面积为280万平方公里。在托木斯克州境内为1065公里。鄂毕河河滩宽达30公里，有沙——粘土沉积层。
托米河——是州内最美的一条河，起源于阿巴坎山脉的西坡，流向鄂毕河，总长839公里，比托木斯克河短65公里。托米河上游为高山河，细长而狭窄，坡度大，流速大，侵蚀强烈。
托米河流经西西伯利亚平原而形成了一条平坦的河流。但河床浅而流速低，在托木斯克区的平均水量为1090立方米/秒，河流在此河床堆集了很多的卵石、沙、粘土、砾石。