แม่น้ำสงคราม  มีต้นกำเนิดจากเทือกเขาภูพานในเขต อำเภอหนองหาน จังหวัดอุดรธานี แล้วไหลขึ้นไปทางด้านทิศเหนือ ผ่านเข้าไปในเขต จังหวัดสกลนคร จากนั้นไหลไปทางด้านทิศตะวันออกเฉียงใต้ ผ่านเขตจังหวัดหนองคาย จากนั้นไหลวกไปทางด้านทิศตะวันออกเข้าเขต จังหวัดนครพนม ในเขตอำเภอศรีสงคราม ผ่านตำบลสามผง ท่าบ่อ สงคราม นาเดื่อ ไปบรรจบแม่น้ำโขงที่บ้านไชยบุรี ทางตอนเหนือของอำเภอท่าอุเทน มีความยาวทั้งสิ้นประมาณ ๔๒๐ กิโลเมตร ในช่วงที่ผ่านจังหวัดนครพนม ยาว ๙๐ กิโลเมตร แม่น้ำสงครามมีลำน้ำสาขาสายหลักอยู่หลายสายด้วยกัน เช่น ลำน้ำหาม ล้ำน้ำอูน ลำน้ำเมา ลำน้ำซาง โดยมีภูทอก ภูสิงห์ ภูลังกา และเทือกเขาภูพานด้านทิศเหนือเป็นแนวบังคับ
            ลำน้ำอูน  มีต้นกำเนิดจากหนองหาน จังหวัดสกลนคร แล้วไหลไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ เข้าสู่เขตจังหวัดนครพนม ในเขตอำเภอนาหว้า แล้วไหลผ่านอำเภอศรีสงคราม เป็นแนวเส้นแบ่งเขตระหว่างอำเภอศรีสงครามกับอำเภอท่าอุเทน แล้วไหลไปบรรจบแม่น้ำสงครามในเขตอำเภอศรีสงคราม
           ลำน้ำก่ำ  มีต้นกำเนิดจากหนองหาน จังหวัดสกลนคร แล้วไหลไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ผ่านเข้าจังหวัดนครพนมในเขตอำเภอนาแก อำเภอปลาปาก อำเภอเรณูนคร อำเภอธาตุพนม แล้วไปบรรจบแม่น้ำโขงที่บ้านก่ำ อำเภอธาตุพนม มีความยาวประมาณ ๖๐ กิโลเมตร
           ลำน้ำยาม  มีต้นกำเนิดอยู่ในเขตจังหวัดสกลนคร แล้วไหลเข้าสู่จังหวัดนครพนม ในเขตอำเภอศรีสงคราม แล้วไปบรรจบแม่น้ำสงครามที่บ้านปากยาม ตำบลสามผง อำเภอศรีสงคราม
           แม่น้ำปัง  มีต้นกำเนิดอยู่ในเขตจังหวัดสกลนคร ไหลเข้าสู่จังหวัดนครพนมที่อำเภอปลาปาก แล้วไหลผ่านอำเภอเรณูนคร อำเภอธาตุพนม ไปบรรจบแม่น้ำโขงที่อำเภอธาตุพนม
          นอกจากนี้ทางตอนเหนือ และตอนใต้ของจังหวัดยังมีลำห้วย และหนองบึงอยู่เป็นจำนวนมาก ที่สำคัญสามารถพัฒนาเป็นแหล่งน้ำ นำมาใช้ประโยชน์ได้แก่
           หนองญาติ หรือหนองหาน ๒ เป็นหนองน้ำประวัติศาสตร์ อยู่ห่างจากตัวจังหวัดไปทางอำเภอนาแกประมาณ ๖ กิโลเมตร ใช้เป็นที่พักผ่อนหย่อนใจ
           ห้วยปังกอ  มีต้นกำเนิดในเขตป่าสงวนแห่งชาติ ในเขตตำบลกุรุคุ ไหลผ่านบ้านผึ้งหนองญาติ แล้วไปบรรจบแม่น้ำโขงที่ตำบลท่าค้อ มีความยาวประมาณ ๕๐ กิโลเมตร
           ห้วยปังฮวด  มีต้นกำเนิดในเขตตำบลปลาปาก อำเภอปลาปาก ไหลผ่านตำบลคำเตย ตำบลบ้านกลาง มีความยาวประมาณ ๓๒ กิโลเมตร
           ห้วยบังชนัง  มีต้นกำเนิดจากห้วยหินชะแนน ในเขตอำเภอกุสุมาลย์ จังหวัดสกลนคร ไหลไปบรรจบลำน้ำก่ำ ที่บ้านปากบัง ตำบลพิมาน อำเภอนาแก ฤดูฝนน้ำจะไหลเชี่ยว ฤดูแล้งน้ำจะลดลงมาก บางตอนจะแห้ง
          นอกจากนั้นยังมีลำน้ำยม ห้วยลังกา ห้วยทวย ห้วยบ่อ ห้วยหนองเขา ห้วยกระเบา หนองไชยวาน หนองสาหร่าย ลำน้ำเมา และห้วยเซกาใหญ่ เป็นต้น