Med en samlet vandløbsstrækning på ca. 429 km er Syddjurs en forholdsvisvandløbsrig kommune. Generelt er vandløbenes kvalitet dog ringe, hvilket både gælder vandkvaliteten og de fysiske forhold. Enkelte vandløb som Ulstrup Bæk og Øksenmølle Å skiller sig ud fra mængden ved at have både et godt fald og en høj vandkvalitet. Også Nimtofte Å, Skader Å, Nymølle Bæk og Stambæk hører til blandt kommunens ellers ret få rene vandløb.
Særlig bemærkelsesværdigt er kildeområdet ved Krakær, hvor Ulstrup Bæk udspringer. Her findes en række smådyr, som netop er karakteristiske for uforurenede kildeområder. Ligeledes huser Femmøller Bæk flere arter, der er knyttet til rene kildevæld og -bække, heriblandt den sjældne fladorm Polycelis felina, som i Danmark kun kendes fra ganske få steder i Jylland, på Fyn, Tåsinge og Ærø.
I kommunen findes der 2.160 søer på mindst 100 m2. De fleste er små, lavvandede og næringsrige, og af søer på mere end 5 ha rummer kommunen kun godt en snes. Langt de fleste af dem er næringsbelastede, og det er stort set kun den 12 m dybe Langsø ved Ulstrup, som stadig er renvandet.
