微山湖属于淮河流域泗河水系。湖西地处黄河与故黄河之间的黄泛平原，地势平缓，比降约五千百分之一至二万分之一，河道宽浅，洪水量大峰低，分别经洙赵新河、老万福河、东鱼河、复兴河等由西向东流入微山湖；北部由梁济运河接纳济北及郓城、梁山和东平湖新湖区一带的来水；湖东近湖区为泰沂山脉第四纪冲积地丘陵平原，远湖区为蒙山岐脉山丘区，河道短，洪水峰高流急，分别经泗河、泉河、洮府河、白马河、城河、郭河、十字河、薛城河大沙河等由东向西流入微山湖。微山湖承受东、西、北三面，鲁、苏、豫、皖四省三十二个县、市、区的来水，流域面积31700平方公里，入湖主要河流有47条，其中流域面积1000平方公里以上的主河道有泗河、梁济运河、白马河、洙赵新河、老万福河、复兴河、城郭河、东鱼河、洮府河、新薛河、新万福河共11条，出湖口有山东省微山县境内的韩庄闸和伊家河闸以及江苏境内的蔺家坝闸。