Las aguas de la Serranía tienen una doble circulación: subterránea y superficial. Debido al predominio de las zonas calcáreas y a la abundancia de fenómenos cársticos, la Serranía de Cuenca posee una abundante circulación hídrica subterránea que controla una gran parte de las aguas fluviales y lacustres. Cuenta con la Cuenca Hidrográfica del Tajo, que supone tan sólo el 25% del total de la comarca. Un afluente de éste, es el río Guadiela, que es el río principal que drena este territorio. El río Guadiela presenta dos afluentes de gran importancia para la comarca, y son, el río Cuervo, el cual forma unas cascadas que han creado unos espectaculares telones tobáceos cubiertos por musgos que constituyen uno de los monumentos naturales más interesantes y visitados de la Serranía. Y también el Río Escabas, que nace norte de la Sierra de las Majadas. Hay que destacar la Cuenca Hidrográfica del Júcar, la cual supone un 75% del total de la comarca. El Júcar es el río de la comarca por excelencia, pues nace en ella y la atraviesa de este a oeste en su totalidad.