三亚市境内有中、小河流12条，集雨面积500平方千米以上的有宁远河、藤桥河；集雨面积100平方千米以上的有三亚河、大茅水、龙江河；集雨面积100平方千米以下的有九曲水、六道水、烧旗水、文昌水、东沟溪、茅彭水。根据三亚市水资源分布情况，可分为中、东、西部三个水系。
中部水系以三亚河为主，包括大茅水。已兴建了4座中型水库，即汤他、福万、半岭和水源池水库。中部水系以福万、水源池、半岭水库为城市供水源。东部水系以藤桥河为主，包括藤桥西河和藤桥东河。流域面积705.46平方千米，已在藤桥西河下游修建了赤田水库。西部水系以宁远河为主，该河流域面积1093平方千米，为三亚第一，海南第四大河。正在其干流由山区向平原过渡处建大隆水库，总库容达4.27亿方。三亚市地表水年总径流量11.5亿立方米，地下水动储量1.42亿立方米，有丰富的地热资源：南田神州第一泉，凤凰山庄，半岭温泉，崖城玉井温泉等。此外有林旺落根田洋热泉。