Wody zajmują 11,8 % powierzchni Parku i jego otuliny. Dominującym elementem hydrografii są tutaj liczne jeziora rynny Zbąszyńskiej oraz dwie rzeki: Obra i Kamionka i ich doliny. Przez obszar Parku przechodzi linia wododziałowa zlewni rzeki Warty i Obry. Na północ od niej, wody kierowane są poprzez Strugę Dormowską, Strugę Lubikowską i rzekę Kamionkę do Warty. Południową część odwadnia rzeka Obra. Sieć hydrograficzna parku znajduje się, według podziału Komitetu Gospodarki Wodnej w XXVI regionie hydrograficznym obejmującym dorzecze Obry. Łącznie na tym obszarze znajduje się 31 jezior o powierzchni powyżej 10 [ha] i wiele mniejszych. Liczne są oczka wodne, źródliska i torfowiska. Największym, o powierzchni 314,6 [ha] jest Jezioro Lubikowskie. Jego maksymalna głębokość wynosi 35[m] a przeźroczystość wody sięga w nim 6 metrów. Kolejne, niezwykle malownicze to jezioro Chłop o powierzchni 227,8[ha] i głębokości 23[m]. Stan czystości wód jest różny i zależy od lokalizacji jeziora. W północnej i środkowej części Parku jeziora są głębokie a ich wody zaliczane są do I i II klasy czystości. Najlepsze jakościowo wody posiadają jeziora Rokitno, Lubikowskie, Chłop, Szarcz. W części południowej są płytkie, żyzne i przepływowe jeziora: Lutol, Młyńskie, Konin, Wielkie i Rybojadzkie. Średnia ich głębokość wynosi około 3 metry. Mają III klasę czystości a nawet są poza klasowe. To właśnie Obra wywiera największy wpływ na procesy w nich zachodzące. Kształtuje reżim hydrologiczny podnosząc bądź obniżając stany ich wód i wnosząc do nich znaczącą ilość substancji pokarmowych oraz osadów.
   Z analizy dokumentów kartograficznych dowiadujemy się o znacznym zmniejszeniu się powierzchni i głębokości tych jezior na przestrzeni ostatnich 100 lat ich historii. Widoczne jest także zwiększenie udziału roślinności przybrzeżnej, które świadczy o wzroście ich żyzności. Największe z nich, jezioro Wielkie uznano w 1991 roku za ornitologiczny rezerwat przyrody. Występujące tu bogactwo ilościowe i gatunkowe ptaków wodnych i wodno-błotnych znajduje w tych wodach obfite pożywienie. W krajobrazie Parku spotkamy też jeziora małe, tak zwane oczka. Powstały wskutek wytopienia się brył martwego lodu, zagrzebanych w osadach polodowcowych. Ich powierzchnia jest niewielka (0,1-0,2 ha) a kształt linii brzegowej zbliżony do koła. Jeziora w swej historii, ulegały znacznym zmianom. Duża część, szczególnie mniejszych i płytkich zbiorników wodnych zarosła, tworząc torfowiska, które w większości zmeliorowane, stanowią łąki okresowo podtapiane bądź porośnięte są lasem. Największy obszar podmokły spotkać można w północnej części Parku, w okolicach wsi Brzeżno. Dno zagłębienia bezodpływowego wypełniają płytkie i silnie zarastające zbiorniki wodne oraz torfowiska zwane Moczarami Brzeskimi. Wraz z ciągnącym się od zachodu ozem stanowią dogodny ekosystem dla żółwia błotnego, którego obecność tutaj potwierdziły znaleziska skorup jaj .
    Obra płynie w szerokiej 4-5 [km] dolinie ciągnącej się od Zbąszynia do Międzyrzecza. Jest to typowa, leniwie płynąca rzeka nizinna, choć w czasie wezbrań pokazuje swą ukrytą siłę. Wypływając z jeziora Rybojady ma przebieg prawie prostolinijny, natomiast poniżej Policka, posiada już rozwinięte liczne meandry, łachy i starorzecza. Głównymi dopływami Obry na terenie Parku jest Czarna Woda oraz kanały odwadniające rozległe podmokłe obniżenia nad jej zachodnim brzegiem, jak np. Popówka koło Rańska. Jeszcze w XIX wieku była to rzeka dzika, sprawiająca dużo kłopotów żyjącym w jej dolinie mieszkańcom. Wiemy, że miała ona w Trzcielu 35 metrów szerokości rozlewając się na okoliczne pola. Obecnie jej szerokość nie przekracza 20 metrów, co jest skutkiem intensywnego bagrowania koryta Obry, a wiosenne wylewy są krótkotrwałe i nie tak rozległe. Z czasem tereny zalewowe Obry zmeliorowano dla potrzeb rolnictwa. W krajobrazie doliny pojawiły się łąki, pastwiska a nawet grunty orne. W Rybojadach zbudowano jaz iglicowy, którego zadaniem jest regulowanie przepływów Obry na terenie parku. Z doliną Obry związane są liczne tereny podmokłe. W obniżeniach nagromadzona substancja organiczna utworzyła torfowiska niskie, związane z płytko zalegającą wodą gruntową. Jedno z większych i najlepiej zachowanych do dziś torfowisk to rezerwat przyrody Torfowisko Rybojady.
    Rzeka Kamionka, biorąca swój początek we wsi Lewice, płynie dnem wąskiej, głęboko wciętej doliny rynny polodowcowej. Jej szerokość nie przekracza 4 metry a przepływ wody zmierzony latem 2004 roku we wsi Kamionna wynosił 0,35m3/s. Osobliwością Kamionki jest występowanie wielu cieków wypływających z rozcięć w zboczach doliny, zasilających rzekę na długości od Lewic do Kamionnej. O zasobności wodnej tych źródeł niech świadczy zlokalizowanie na jednym z nich ujęcia wody pitnej dla mieszkańców wsi Mnichy. Z tej to przyczyny na tak małej rzece wybudowano także ponad 50 hektarów stawów hodowlanych a dawniej pracowało siedem młynów wodnych. Na niektórych wypływach utworzyły się rzadko spotykane i cenne przyrodniczo torfowiska źródliskowe, widoczne w postaci kopuł zboczowych, a także możemy obserwować proces tworzenia się pokładów martwicy wapiennej.