Todos los ríos que drenan el territorio limeño pertenecen a la cuenca del Pacífico. Tienen corto recorrido, lechos con fuertes pendientes y gran variación en el volumen de sus aguas. Los principales son, de norte a sur, Fortaleza, Pativilca, Supe, Huaura, Chancay, Chillón, Rímac, Lurín, Mala, Omas y Cañete. En sus riberas y en la del mar se asientan las principales ciudades del departamento.

La laguna principal es la de Paucaricocha, ubicada a 4 284 metros sobre el nivel del mar, en el distrito de Tanta, provincia de Yauyos. Pertenece a la cuenca del Pacífico y a la del río Cañete.

Además, Lima ofrece diversos balnearios con aguas termales y medicinales, como la laguna de Boza, La Yesera, Chilca, Chinchon y las aguas minerales litinadas de Chancay, Chuquitanta y San Mateo.