تتنوع مصادر المياه في فلسطين بين المصادر السطحية والمصادر الجوفية، ويمكن حصر هذه المصادر في التقسيم التالي:
   - الأمطار
   - التبخر
   - الجريان السطحي
   - المياه الجوفية
   - الرشح
   - الينابيع

أولاً: الأمطار
هي المصدر الرئيسي للمياه في فلسطين، وهي التي تغذي الخزان الجوفي والمجاري والأودية والسيول، ويستفاد منها في ري مساحات واسعة من الأراضي الزراعية خصوصاً البعلية وهي الأراضي التي تسقى بمياه الأمطار.

تمتد فترة سقوط المطر في فلسطين من شهر سبتمر/ أيلول إلى مايو/ أيار، وتبلغ الذروة ما بين شهري نوفمبر/ تشرين الثاني وأبريل/ نيسان.

ويؤثر التباين التضاريسي لفلسطين على معدل سقوط الأمطار السنوي من 100 ملمتر في الأغوار إلى 650  ملمترا في المرتفعات. وتقدر كميات مياه المطر التي تسقط على فلسطين بحوالي 10 مليارات متر مكعب يتبخر منها ما بين 60 – 70%، ويتسرب إلى باطن الأرض حوالي 25%، ويجري الباقي على شكل سيول باتجاه البحر. وفيما يلي بيان للهطول المطري والموارد المائية المتجددة في الضفة وقطاع غزة بالمليار متر مكعب: 

- الهطول المطري 2,900 مليار متر مكعب
- الموار المائية التقليدية المتجددة:
    السطحية 0,052 مليار متر مكعب
    الجوفية 0,785 مليار متر مكعب
- الموارد المائية غير التقليدية:
    مياه التحلية (لا توجد)
    مياه معالجة (لا توجد)
- إجمالي الموارد المائية 3,737 مليار متر مكعب

1- الأمطار في الضفة الغربية
يتراوح معدل تساقط الأمطار في الضفة الغربية 700 و100 ملم في منطقة البحر الميت، وما بين 500 - 600 ملمتر في المنحدرات الغربية، وما بين 100 - 450 ملمترا في المنحدرات الشرقية. وقد تراوح معدل كميات الأمطار السنوية في فلسطين ما بين 2,7 - 2,9 مليار متر مكعب خلال السنوات من 1950 - 1992.

2- الأمطار في قطاع غزة
تقل كمية الأمطار المتساقطة في قطاع غزة عن تلك التي في الضفة الغربية، كما أنها متذبذبة من سنة إلى سنة ومن منطقة إلى أخرى. ويتراوح معدل تساقط الأمطار السنوي في غزة ما بين 200 - 900 ملمتر. وتقدر كمية الأمطار السنوية الساقطة على قطاع غزة ما بين 100 - 130 مليون متر مكعب.

ثانياً: التبخر
تتراوح نسبة التبخر ما بين 65 - 70% من كمية الأمطار السنوية. كما ترواحت نسبة التبخر النتحي في الفترة 1963 - 1965 ما بين 1600 - 2400 ملمتر سنوياً.

ويترواح معدل التبخر النتحي في قطاع غزة ما بين 1200 - 1400 ملمتر سنوياً.

ثالثاً: الجريان السطحي
يقصد بالجريان السطحي مجموعة الأودية والسيول والمجاري المائية سواء الدائمة منها أو الموسمية.
1- الجريان السطحي في الضفة الغربية
بلغت نسبة الجريان السطحي في الضفة الغربية 2,2% من الأمطار الهاطلة عام 1965، وقدرت كمية المياه الجارية بـ 60,64 مليون متر مكعب في سنتي 1963 - 1964 و1964 - 1965. وفي عام 1996 قدر معدل الجريان السطحي من معدل هطول الأمطار بـ 3,2% أو ما يعادل 71 مليون متر مكعب.

- الحوض الشرقي:
يتميز الحوض الشرقي بميل أكبر وكمية أمطار أقل، وبه العديد من الينابيع. وتبلغ نسبة الجريان السطحي في طولكرم وقلقيلية 0,8 - 4,5%، وتزيد في الخليل لتصل إلى 7 - 14% وفق تقديرات عام 1963.

- الحوض الغربي:
يتميز الحوض الغربي الذي يتجه الجريان السطحي فيه نحو البحر المتوسط بميل بسيط ومعدل هطول عالٍ، وترشح كميات كبيرة من المياه إلى الطبقات المائية في جوف الأرض.

2- الجريان السطحي في قطاع غزة
يعتبر وادي غزة أهم مناطق الجريان السطحي في قطاع غزة ويصل طوله إلى 8,5 كلم، ويشكل حوضاً تبلغ مساحته 3600 كلم2. وماؤه غير دائم الجريان، وتقدر كمية المياه الجارية فيه بحوالي 2 - 3 ملايين متر مكعب في السنة.

- وادي نهر الأردن:
يعد أهم الأنهار في المنطقة وتبلغ مساحة تغذيته 18850 كلم2، ويعتبر منخفض الحولة أهم مناطقه حيث  تصب فيه روافده الرئيسية. ومصدر مياه النهر الرئيسي من المنابع الشمالية وسفوح جبل الشيخ، إذ يبلغ معدل هطول الأمطار في تلك المنطقة 1300 ملمتر. وتضم المنابع الشمالية لنهر الأردن ثلاث مجموعات هي:
  - مجموعة نهر الدان الذي ينبع من فلسطين، وهو أكبر فروع نهر الأردن، ويبلغ تصريفه السنوي 270 مليون متر مكعب، وهي تعادل 50% من مجموع المياه التي تصب في نهر الأردن. 
  - مجموعة نهر بانياس الذي ينبع من سوريا، وتصريفه السنوي 125 مليون متر مكعب.
  - مجموعة نهر الحاصباني الذي ينبع من لبنان، وتصريفه السنوي 125 مليون متر مكعب.

وهناك مصادر أخرى على جانبي مجرى نهر الأردن شمال طبريا تقدر كمية مياهها بـ 140 مليون متر مكعب.

- نوعية مياه نهر الأردن:
قامت العديد من المشاريع على نهر الأردن وخاصة الإسرائيلية منها في محاولة للسيطرة على مياه النهر، مما أدى إلى تغييرات في مكوناتها، حيث زادت نسبة الأملاح من 588 ملغراما لكل لتر في عام 1925 إلى 2105 ملغرامات لكل لتر في عام 1960.

- جغرافية نهر الأردن:
تتوزع مساحة نهر الأردن الفعالة البالغة 18140 كلم2 على الدول التي يجري فيها على النحو التالي:
   - الأردن 38%.
   - سوريا 37%.
   - إسرائيل 11%.
   - فلسطين (الضفة الغربية) 10%.
   - لبنان 4%.

- نسبة المياه المخصصة لفلسطين من نهر الأردن:
وزعت مياه نهر الأردن وفق اتفاقية جونستون الأميركية على الدول التي يمر النهر بأراضيها، وقد كانت حصة فلسطين (الضفة الغربية) ما بين 200 - 230 مليون متر مكعب في السنة.

- نهر اليرموك:
ينبع من المناطق الشمالية في سوريا، ويمر بالأردن مشكلا حدودها مع سوريا، ويبلغ معدل صرفه السنوي 450 مليون متر مكعب، ويمتد داخل الأراضي الأردنية مسافة 10 كلم ليرفد نهر الأردن إلى الجنوب من بحيرة طبريا. وهناك ثلاث روافد لنهر اليرموك هي: الهرير والرقاد والعلان.

- الأنهار الصغيرة
    نهر صفد: ينبع من جبال صفد ويتجه إلى عكا.
    نهر العوجا: ينبع من جبال نابلس الغربية ليصب في رأس العين.
    نهر المقطع (كيشون): ينبع من جبال الناصرة ليصب في شمال حيفا، وهو نهر منقطع يجري في الشتاء.

كما يوجد العديد من الأودية التي تجري فيها مياه الأمطار مثل وادي الإسكندر ووادي الحوادث ونهر روبين ونهر أشدود.

رابعاً: المياه الجوفية
هي المورد الرئيسي للمياه في فلسطين ومصدرها مياه الأمطار، فهي عبارة عن الكميات المتسربة من مياه الأمطار إلى التكوينات الجيولوجية في باطن الأرض. وتقدر نسبة مياه الأمطار المتسربة بحوالي 30% من إجمالي الأمطار الساقطة. ويتم الاستفادة من المياه الجوفية عن طريق الآبار الارتوازية أو عن طريق الينابيع الطبيعية. وتقدر كمية المياه العذبة والمتجددة في الخزان الجوفي بحوالي 950 - 1000 مليون متر مكعب، وهو ما يعادل 55% من المياه العذبة في فلسطين.

1- المياه الجوفية في الضفة الغربية
يمكن تقسيم أحواض المياه الجوفية في الضفة الغربية إلى ثلاثة أحواض رئيسية هي:
   - الحوض الشرقي
   - الحوض الغربي
   - الأحواض الشمالية الشرقية

- الحوض الشرقي
وينقسم بدوره إلى ثلاثة أحواض صغيرة يوضحها الجدول التالي:

- الحوض الغربي
يمكن تقسيمه إلى حوضين رئيسيين هما:

الأول- حوض العوجا/ التمساح:
تبلغ مساحته 1300 كلم2، ويقع معظمه في الضفة الغربية في حين يقع الجزء الباقي في إسرائيل وعليه تعتمد في توفير 20% من احتياجاتها المائية. ويضخ الحوض سنوياً حوالي 380 - 400 مليون متر مكعب، في حين لا تزيد نسبة التغذية السنوية عن 370 مليون متر مكعب، ويصل العجز إلى 40 مليون متر مكعب في السنة.

الثاني- حوض الخليل/ بئر السبع:
تبلغ مساحة هذا الحوض 300 كلم2، ويستفاد منه سنوياً ما بين 20 - 21 مليون متر مكعب، وتنخفض معدلات التغذية أحياناً إلى 16,6 مليون متر مكعب في حين لا يتعدى أعلاها 21 مليون متر مكعب، مما يعني وجود عجز في بعض السنوات.

- الأحواض الشمالية الشرقية
تعرف باسم حوض نابلس وجنين، وتنقسم إلى قسمين:

الأول- حوض نابلس وجنين وجلبون:
يقع على مساحة تبلغ 500 كلم2، ويضخ منه سنوياً ما بين 92 - 104 ملايين متر مكعب، في حين تتراوح تغذيته السنوية ما بين 80 - 95 مليون متر مكعب.

الثاني- حوض تعنك وجلبون:
ويضم تكوينات القدس وبيت لحم والخليل، وهي متصلة وتشكل وحدة مائية واحدة، كما أنها مستغلة من قبل المستوطنات الإسرائيلية.

2- المياه الجوفية في قطاع غزة
يبلغ أقصى سمك للخزان الجوفي في قطاع غزة 160 مترا في المناطق الشمالية الفرعية، ويقل سمكه تدريجياً في اتجاه الشرق ليصل إلى 70 مترا في المناطق الجنوبية. وقد انخفض منسوب المياه فيه إلى أقل من مستوى سطح البحر في عدة مناطق، كما أن كمية نفاذ الطبقات الحاملة للمياه تترواح ما بين 700 - 1000 متر مكعب يومياً، ويصل معدل النفاذ 25%.

- الأنظمة المائية في قطاع غزة
ينقسم النظام المائي في قطاع غزة إلى نظامين رئيسيين هما: النظام المائي السفلي ويوجد في عمق يصل إلى 400 متر تحت مستوى سطح البحر، ومياهه عالية الملوحة. وهناك النظام المائي العلوي وهو التكوين المائي الرئيسي في غزة.

خامساً: الرشح
بلغت نسبة المياه المترشحة من مياه الأمطار إلى باطن الأرض حوالي 25% من إجمالي الأمطار لعام 64 - 1965، وهو ما يعادل 713 مليون متر مكعب، في حين قدرت دراسة أجريت في عام 1994 هذه النسبة ما بين 20 -30% من إجمالي الأمطار.

سادساً: الينابيع
يوجد في الضفة الغربية حوالي 300 ينبوع تتفاوت فيما بينها في كمية المياه والحجم ونسبة العذوبة، وأغلب الينابيع الصالحة للاستعمال تقع في السفوح الشرقية.