石河子市水资源较为丰富，地表有河水、泉水，境内有玛纳斯河、宁家河、金沟河、大南沟河、巴音沟河等五条河流，河水年径流量15.3亿立方米，地下水动储量10.99亿立方米，认定可采量7亿立方米。淡水面积8.40千公顷，其中，可养殖面积占38.4%。
石河子建有大中小型水库14座，总容量5.51亿立方米。总用水量中农业灌溉用水11.76亿立方米，工业、生活及城市绿化用水1.47亿立方米。近年来，由于工业快速发展和农业种植面积迅猛增长，水资源日益紧张。在全面实行节水滴灌的基础上，石河子正推行农业节水减地、工业节水降耗，推进水资源的可持续利用。
