D’un point de vue hydrographique, la Picardie est partagée entre deux grands bassins :
- bassin de Seine-Normandie, qui concerne principalement les bassins versants de l’Oise, de l’Aisne, de la Bresle (partage avec la Seine-Maritime) et leurs affluents,
- bassin d’Artois-Picardie, qui concerne les bassins versants de la Somme, de l’Authie (partage avec le Pas-de-Calais) et leurs affluents.
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La région présente en outre un important réseau de canaux, plus particulièrement dans le département de l’Aisne. En 2016, le canal Seine-Nord Europe devrait être mis en service, reliant l’Oise depuis Compiègne au canal Dunkerque-Escaut à Aubencheul-au-Bac.
Les eaux souterraines sont localisées pour le nord de la Picardie, dans le puissant aquifère de la craie du crétacé et pour le sud dans les nappes du tertiaire. La structure géologique du sous-sol conduit à des interrelations fortes entre les eaux souterraines, les rivières et les zones humides.