Tierra Caliente se localiza dentro de la región hidrológica del Balsas, donde la conforman cuatro cuencas, la del Río Balsas-Zirándaro que cubre la mayor parte del territorio de la región y se extiende en una pequeña porción de la región Norte, la del Río Balsas-Infiernillo que sólo abarca una media porción del municipio de Zirándaro, la del Río Cutzamala que cubre la parte norte de la región y la del Río Balsas-Mezcala que se extiende de la región Norte en la porción oriental de la región en territorios de los municipios de Arcelia y San Miguel Totolapan.