Bornholm er rig på såvel søer som vandløb. Således rummer øen hele 3.086 søer på mindst 100 m2. Søerne er dog generelt små, og trods det høje antal dækker de tilsammen blot 381 ha, svarende til ca. 0,6 % af kommunens areal. Bornholms største sø er Hammer Sø på sydsiden af Hammerknuden. Hvor Hammer Sø er en naturlig sø, er mange af øens andre større søer kunstige og opstået i tidligere råstofgrave. Det gælder bl.a. Stenbrudssøen nord for Nexø samt Rubinsøen, Smaragdsøen, Pyritsøen og Safirsøen i Hasle Lystskov og Sorthat. Mange af de små søer ligger i skovene og er omgivet af skovmoser og -enge. De kaldes ofte myr, som er et gammelt ord for »mose«.
Som søerne er de bornholmske vandløb talrige, men beskedne af størrelse. I Danmark skiller de sig ud ved at løbe over klippegrund og ofte have et stort fald. Vandføringen svinger meget med årstiden, og mange af dem tørrer jævnligt ud om sommeren. De fleste af vandløbene udspringer i den højtliggende centrale del af øen, og deres løb følger i høj grad forløbet af sprækkedalene. Det betyder, at vandløbene i nord ligesom sprækkedalene løber vinkelret på kysten, mens de i vest på lange strækninger løber parallelt med kysten. Det kuperede terræn betyder også, at Bornholm huser de eneste naturlige vandfald i Danmark. De fleste findes i sprækkedalene på nordkysten og omfatter bl.a. Døndalefaldet på knap 20 m og Stavehøl i Kobbeå på ca. 3 m. Døndalefaldet betegnes normalt som øens højeste, om end det efter kraftigt regnvejr og snesmeltning får skarp konkurrence af Gedebæksfaldet i Ekkodalen.
