حوضه آبریز رودخانه ارس
حوضهٔ آبریز رودخانه ارس شامل بیش از نیمی از مساحت استان اردبیل و بخش‌هایی از استان‌های آذربایجان شرقی و آذربایجان غربی است. آبراههٔ اصلی حوضه، رود ارس است که شاخهٔ اصلی آن از کوه هزاربرکه در جنوب ارزروم ترکیه سرچشمه می‌گیرد و بخشی از مرز ترکیه و ارمنستان را شکل می‌دهد. در شمال شرقی روستای دیم‌قشلاق وارد مرز ایران می‌شود و در مرز ایران با ارمنستان و آذربایجان امتداد می‌یابد تا این که در شرق پارس‌آباد وارد جمهوری آذربایجان می‌شود. مهم‌ترین شاخه‌های این رود در ایران، زنگمار، قطورچای و دره‌رود هستند که از کوه‌های آذربایجان سرچشمه می‌گیرند و در جهت شمال جریان می‌یابند.
تلخه‌رود
تلخه‌رود (آجی‌چای، شورسو) یکی از مهم‌ترین و اصلی‌ترین رودخانه‌های جاری در استان آذربایجان شرقی می‌باشد. مساحت حوزۀ آبریز این رودخانه، ۹٬۲۰۰ کیلومتر مربع و حداکثر دبی آن ۴۰٫۶ متر مکعب در ثانیه است. طول این رودخانه ۲۶۵ کیلومتر است و در مناطق مرکزی استان آذربایجان‌شرقی در جریان می‌باشد. تلخه‌رود از به‌هم پیوستن رودخانه‌های بیوک‌چای، تاجیار، پسلار، رازلیق و وانق‌چای در نزدیکی شهرستان سراب تشکیل می‌شود. این رودخانه که بیشتر جهت شرقی-غربی دارد، از سمت شمال به کوه‌های سبلان، قوشه‌داغ و ارسباران و از سمت جنوب به کوه‌های سهند و بزقوش محدود شده‌است. این رود پس از گذر از شمال شهر تبریز (درۀ شمال کوه عینالی) و جلگۀ تبریز از شمال‌شرقی جزیرۀ شاهی به سمت دریاچۀ ارومیه سرازیر می‌شود. از شاخه‌های اصلی تلخه‌رود می‌توان به رودخانه‌های آب‌شهد، چکی‌چای شهر مهربان، زرنق رود(چایلیخ) شهر زرنق، اوجان‌چای، زینجناب، سعیدآباد و مهران‌رود اشاره کرد.