Devido a proximidade do Campo de Gelo Sul, o parque possui inumeros rios, lagos cuja sua formação se deve aos degelos dos graciares que a compõe. Entre os lagos se destacam : Sarmiento, Nordenskjold, Pehoe, de Grey, Paine e Dickson; e um sem número de lagos de variados tamanhos: Verde, Azul e Honda, entre otras.
Os maiores rios são: Pingo, Paine, Serrano e Grey. O mais importante é o Paine -cuja origem está no Lago Dickson, extremo norte- que margeia o maciço pelo leste, atravessando varios lagos, desembocando ao final no Lago Toro, extremo sul da reserva. Seu percuso, origina tres cachoeiras espetaculares: Paine, Salto Grande e Salto Chico.