Территория Северного Прикаспия пересекается почти в меридиональном направлении двумя реками — Волгой и Уралом, впадающими в Каспийское море.
Обе эти реки для Каспийской низменности являются транзитными — «чужими», так как водный режим их формируется вне пределов самой низменности.
Река Волга на всем своем протяжении по Каспийской низменности (южнее 50-й параллели) не принимает ни одного притока, а, наоборот, в низовьях — несколько выше г. Сталинграда — отделяет крупный рукав Ахтубу, а также ряд мелких рукавов в дельтовой части (реки Бузан, Болда и др.).
Река Урал также отделяет от себя целый ряд рукавов, отводящих ее воду в сторону (реки Кушум, Багырдай, Боксай, Нарынка и др.)- Русла всех этих рукавов р. Урал лишь в годы с высокими паводками наполняются водой, а обычно они бывают почти сухими.
Кроме указанных двух главных рек, со стороны Общего Сырта в сторону Каспия направляется несколько других второстепенных рек и речек — Б. и М. Узени, Аще-Озек и др., которые не всегда имеют постоянное, непрерывное течение и далеко не доходят до моря. Эти реки сравнительно недавно прервали свою связь с Каспийским морем и превратились из рек нормальных в реки бессточные — «слепые». Наиболее крупные из них — Б. и М. Узени — сбрасывают свои воды в плоские и мелководные озера Камыш-Самарских разливов, находящихся у северной границы массива песков Северного Прикаспия. Река Аще-Озек, несущая свои воды лишь в периоды паводков, теряется в соленом озере Арал-Сор. Предполагается, что эта река и р. Торгуй (приток р. Еруслан) в хвалынское время были соединены своими верховьями и входили в одну систему стока (Жуков, 1945).
Река Горькая, берущая начало на водоразделе оз. Эльтон и Хаки, течет в меридиональном направлении и впадает в соленые грязи Хаки.
Воды рек Б. и М. Узеней и особенно р. Горькой в той или иной мере минерализованы, и степень их засоления, как видно из таблице, возрастает по мере отдаления от истоков водосборов рек. Так, например, р. М. Узень, с развитыми на ее водосборе преимущественно каштановыми почвами, несет менее засоленные воды, чем р. Горькая, на водосборе которой распространены комплексы в различной степени засоленных почв и солонцов. Характер засоления дренируемых почвогрунтов оказывает влияние также и на солевой состав речных вод, что выражается в обогащении легкорастворимыми и легкоподвижными сульфатами и хлоридами с заметным возрастанием их в низовьях и устьях.