Breimsvatnet inngår i Breimsvassdraget og har utløp mot vest til Gloppeelva. Innsjøen har tilløp fra en rekke elver, hvorav den største er Storelva (eller Breimselva), som munner ut ved Reed, helt i nordøst. Andre vesentlige tilløpselver er Årdalselva, Paulselva og Nydalselva ved Førde i Jølster, Kandalselva, Neselva og Kålselva. Vannskillet mot Jølstra går mellom Skei og Klakegg. I omkring 1500 år etter siste istid drenerte Jølstravatnet til Breimsvatnet inntil landheving ed Skei stanset vannstrømmen nordover.