L’hydrographie se répartit en deux systèmes : le versant méditerranéen (bassin du Rhône, côtiers méditerranéens), et le versant atlantique (bassin de la Garonne).Ces deux versants, d’importance égale, recoupent la zone cœur. La ligne de partage des eaux, dont le point le plus bas se situe au Col de Jalcreste (832 m), correspond à l’axe Sud-Ouest/Nord-Est des Cévennes.
Le réseau hydrographique s’articule autour de quelques cours d’eau majeurs : Altier-Chassezac, Cèze, Gardon et Hérault pour le bassin méditerranéen ; Lot, Tarn, Jonte et Dourbie pour le bassin atlantique.
L’une des deux principales caractéristiques des cours d’eau cévenols est leur longueur et la densité des affluents qui contribuent à un réseau hydrographique très dense. La seconde est la grande variabilité hydrologique du débit - de 1 à 1000. Les étiages – le plus bas niveau des cours d’eau - sont souvent très sévères et les crues extrêmement violentes.