宍道湖と中海は１級河川斐伊川水系の下流域を構成しています。斐伊川水系には、大小200以上の河川がありますが、宍道湖へは、斐伊川をはじめ約30の河川が直接流入し、その流域は３市12町１村（注）にまたがります。また、中海へは、飯梨川をはじめ約20の河川が直接流入しており、その流域は４市５町１村（うち、鳥取県２市）（注）にまたがります。
両湖では、斐伊川などの流入河川から淡水が、日本海から境水道を通じて海水が流入し、両湖の塩分濃度などに影響を与えています。また、流出する湖水は、中海から境水道を経て日本海に流れるものと、宍道湖東北端から北方に流れる佐陀川を経て日本海に流れるものとがあります。
なお、宍道湖と中海は大橋川によってつながっており、宍道湖の塩分濃度は海水の約５〜10％、中海の塩分濃度は海水の約20〜50％となっています。

【注：市町村の区分は平成１０年当時】