湘江是洞庭湖水系湘江、資水、沅江、澧水“四水”中流域面積最大的河流。流域涉及湖南、廣西、江西、廣東四省（自治區）14個地級市的79個縣（市、區）。

湘江水系發育，支流眾多，其中流域面積大于10000平方千米的支流有3條；

流域面積為3000～10000平方千米的一級支流有舂陵水、蒸水、淥水、漣水、瀏陽河等5條，1000～3000平方千米的一級支流有灌江、紫溪河、蘆洪江、白水、宜水、祁水、涓水、撈刀河、溈水等9條。

湘江流域庫容大于1億立方米的水庫電站共有21座，其總庫容共計173.2億立方米，防洪庫容7.96億立方米。其中，湘江干流上分布有10座水庫，主要為低水頭徑流式電站，總庫容為52.28億立方米，防洪庫容3.71億立方米，分別為瀟湘、浯溪、湘祁、近尾洲、土谷塘、大源渡、株洲、長沙航電樞紐、涔天河、雙牌水庫；其余的11座水庫分布于湘江各個支流，總庫容為120.93億立方米，防洪庫容4.25億立方米，分別為歐陽海（舂陵水）、東江（耒水）、白漁潭（耒水）、青山垅（洣水永樂江）、洮水（洣水沔水河）、水府廟（漣水）、酒埠江（洣水攸水）、株樹橋（瀏陽河）、官莊（瀏陽河澗江河）、黃材（溈水）以及曬北灘（白水）水庫。

資水屬洞庭湖水系湘江、資水、沅江、澧水“四水”中的第三大河，河流長653千米，流域面積28100平方千米。

資水分西源赧水和南源夫夷水，于雙江口兩源匯合后始稱資水，之后北流，沿途納各支流，至甘溪港分兩支匯入洞庭湖。

資水干支流上庫容大于1億立方米的水庫電站共有6座，總庫容42.22億立方米，防洪庫容11.46億立方米。其中，資水干流從上游至下游分布有筱溪、柘溪、馬跡塘、修山水庫共4座，總庫容39.7億立方米，防洪庫容10.6億立方米；資水支流上分布有六都寨（辰水）水庫、車田江（油溪河）水庫，總庫容2.51億立方米，防洪庫容0.86億立方米。位于資水中上游的犬木塘水利樞紐工程正在建設中，設計總庫容為1.4億立方米。

柘溪水庫為資水流域中最重要的水利工程，位于資水中游安化縣城上游，是資水干流上唯一一座大型防洪水庫，承擔著下游安化、桃江、益陽等城市的防洪任務，是資水尾閭以及洞庭湖區防洪體系的重要組成部分。

沅水是長江第三大支流，也是洞庭湖水系湘江、資水、沅江、澧水“四水”中水量最大、水能資源蘊藏量最豐富的河流。

沅江發源于貴州都勻縣，于湖南常德注入洞庭湖。干流總長1028千米，流域面積89800平方千米。

沅水支流也較多，流域面積3000平方千米以上的有7條：左岸有支流舞水、辰水、武水和酉水，右岸有支流渠水、巫水和溆水，其中酉水是沅水最大的支流。

沅水干支流上庫容大于1億立方米的水庫共有18座，總庫容160.54億立方米，防洪庫容20.61億立方米。其中，沅水干流上分布有11座水庫，總庫容125.54億立方米，防洪庫容17.46億立方米，最上游2個位于貴州省，其余均在湖南省境內，從上游至下游為三板溪（貴州省）、白市（貴州省）、托口、洪江、安江、銅灣、清水塘、大洑潭、五強溪、凌津灘和桃源水庫；沅水支流上分布有7座水庫，總庫容35億立方米，防洪庫容4.15億立方米，分別為白云（巫水）、碗米坡（酉水）、鳳灘（酉水）、黃石（白洋河）、竹園（夷望溪）、蟒塘溪（舞水）、曬口（渠水）水庫。沅水支流峒河上的大興寨水庫工程正在建設中，設計總庫容為1.13億立方米。

五強溪水庫和鳳灘水庫坐落于懷化沅陵縣境內，均以發電為主，兼顧防洪、航運等功能，是沅水流域重要水利工程。

澧水位于湖南省西北部，有南、中、北三源，以北源為主，發源于湖南省張家界市桑植縣，小渡口以上干流全長388千米，落差1439米，流域面積18583平方千米，其中湖南省占83.4%，其余屬湖北省。

流域內集雨面積大于1000平方千米的支流有溇水、渫水、道水和涔水。澧水的主要支流為溇水、渫水。

澧水干支流上庫容大于1億立方米的水庫共有5座，總庫容37.09億立方米，防洪庫容16.27億立方米。其中，澧水干流上主要有魚潭和茶林河，總庫容2.51億立方米，防洪庫容0.53億立方米；澧水支流上分布有江埡（溇水）、皂市（渫水）和王家廠（涔水）水庫，總庫容為34.58億立方米，防洪庫容為15.74億立方米。

江埡和皂市水庫是澧水流域重要的防洪骨干工程，兼顧發電、灌溉和航運等功能。江埡和皂市建成后，澧水流域遭遇大洪水，可實施聯合調度，攔洪錯峰，削減三江口洪峰流量，有效減輕澧水下游及洞庭湖區的防洪壓力。