Քաղաքը տեղակայված է Մոսկվա գետի միջին հոսանքում՝ նրա երկու ափերին։ Բացի այս գետից, քաղաքի տարածքով հոսում են տասնյակ այլ գետեր, որոնցից ամենախոշորներն են Մոսկվայի վտակները, Սխոդնյան, Խիմկան, Պրեսնյան, Նեգլիննայան, Յուզան և Նիշենկան (ձախակողմյան), ինչպես նաև Սենունը, Կոտլովկան և Գրևոդնյան (աջակողմյան)[15]։ Շատ մանր գետեր (Նեգլիննյան, Պրեսնյան և այլն) քաղաքի սահմաններում հոսում են ջրանցքներով։ Մոսկվայում կան նաև շատ այլ ջրավազաններ. ՄՕԱՃ-ի տարածքում մոտ փոքր գետեր և լճեր, որոնցից շատերը հոսում են կոլեկտորներում, ինչպես նաև մոտ 240 բաց ջրավազաններ (լճեր և լճակներ):