По территории района протекает 109 рек и ручьев длиной от 2 до 50 км. Они принадлежат бассейнам двух самых крупных рек — Катуни, Песчаной. Для рек характерно растянутое весенне-летнее половодье и дождевые паводки в летнее время. Преобладающая часть стока (65 – 80%) приходится на апрель-июнь. Питание рек смешанное с преобладанием снегового дождевого и грунтового. В летний период питание рек дождевое, грунтовое, здесь много родников, ключей.
Река Катунь. Название ее связывают с алтайским словом «кадын», что означает «госпожа», «хозяйка». И действительно, по длине (688 км) и плошали бассейна (30900 кв.км.) ей нет равных на Алтае. Начинается Катунь у южного склона горы Белуха, вытекая из Катунского ледника (ледник Геблера) двумя потоками. В верховье река делает огромную петлю вокруг западной части Катунского хребта, после впадения Аргута Катунь принимает северное направление.
В верхнем, а местами и в среднем течении река имеет горный характер. В нижнем течении, в 70 км от устья, река выходит на равнину и течет с небольшим уклоном.
У Катуни множество притоков: Кокса, Мульта, Кураган, Кучерла, Аргут, Чуя, Урсул, Кадрин, Сумульта, Сема, Майма, Иша. Недалеко от Бийска Катунь сливается с Бией, второй крупной рекой Алтая, и образует крупнейшую реку России Обь. Среднегодовой расход воды — 640 м/с, что составляет почти треть расхода всех рек Алтая. По водности Катунь превосходит самую крупную реку Кавказа — Куру, хотя по площади водосбора уступает ей в три раза. Среднегодовая мощность Катуни составляет 3,81 млн.квт., а по энергии — 33,4млн.квт.ч.
Река Катунь получает свое основное питание от таяния снега и ледников. Весеннее половодье продолжается с середины апреля до конца июля. Ледостав сковывает реку с октября – начала ноября. Ледоход на реке начинается с первой половины апреля и продолжается 5-6 дней.
Температура воды колеблется от 2°С (апрель) до 15°С (июль).
Река Песчаная берет свое начало в районе Семинского перевала у подножия горы Верхняя Туяхта (1904 м). Самая высокая гора в бассейне реки — Белок Мухор-Черга (2013 м). Он же является высшей точкой Чергинского хребта. Питание Песчаной осуществляется за счет весеннего таяния снега, дождевыми и грунтовыми водами. Река освобождается ото льда 20-25 апреля, средняя дата наибольшего уровня воды — 9 мая. Летом и осенью во время затяжных дождей отмечаются дождевые паводки.
Ниже села Куяган на протяжении примерно 15 км река имеет спокойный характер. Живописная долина с таежными склонами, местами к реке выходят отвесные скалы. Примерно через 1 км после резкого, почти под углом 90° поворота реки на запад, находится небольшой порог “Кривой”, который можно проходить без разведки. После него около 15 км до устья значительного левого притока — реки Большая Тихая. На этом спокойном участке Песчаная принимает два правых притока — Сосновку и Осиновку, в устьях которых когда-то были поселки. Если вы остановитесь на ночлег в устье Осиновки, советуем пройтись налегке вверх по течению Осиновки до заброшенного вольфрамомолибденового рудника. До него 4-5 км по хорошей тропе. В устье реки Большая Тихая также сохранилась обширная поляна, где была деревня Песчаная. Перед устьем Большой Тихой река Песчаная делает крутой поворот почти под углом 180°, меняя направление с северо-восточного на юго-западное, а после впадения Большой Тихой опять круто поворачивает на 180° и течет на северо-восток. Здесь начинается двадцатикилометровый каскад препятствий. Характер и сложность порогов и шивер каскада сильно зависит от уровня воды в реке.
Часто неправильно этот каскад называют нижним каньоном реки Песчаная. На самом деле каньон представляет собой высокие отвесные скалы, между которыми протекает река. А в данном случае это так называемая V-образная долина с крутыми залесенными склонами. Река перед выходом из гор сильно петляет. В центре каскада, на одном из отрезков протяженностью около 2 км, река четыре раза поворачивает под углом 90°.
Мест, удобных для ночлега, в этом каскаде очень немного. Поэтому группы туристов предпочитают делать ночевку в устье Большой Тихой и в течение следующего дня проходят нижний каскад. Тем, кто впервые будет путешествовать по реке, советуем проводить разведку всех препятствий нижнего каскада, тем более что только здесь можно осуществить эффектные фото – и видеосъемки. После устья левого притока быстрая река Песчаная успокаивается и медленно течет среди остепненных склонов.
А на соседнем с Сухоньким месторождении Новом развита не очень яркая и броская землистая киноварь, обычно являющаяся продуктом окисления при выветривании других ртутьсодержащих минералов, так называемых блеклых руд.
Единственным крупным озером на территории Алтайского района является озеро Ая с площадью 9.3 га, находящееся в 5 км к югу от с. Ая, на левобережье р. Катунь. Ая — это небольшое (300×400 м), но очень живописное озеро с прозрачной водой и скалистыми берегами. Оно заполняет одну из трех котловин на поверхности террасы реки.
По мнению специалистов, эти котловины являются реликтовыми ледниковыми западинами тазовского оледенения. Согласно другой точке зрения, высказанной томским ученым А. М. Малолетко, котловины являются волнобойными ямами, образовавшимися в результате переливания вод катастрофического паводка через скалистый гребень.
Длина береговой линии озера составляет 1410 м, а максимальная глубина — 21.7 м. Уровень озера превышает уровень Катуни на 49 м. Питание осуществляется в основном, родниковыми водами, из озера не вытекает ни одной реки. На глубине 10 метров вода содержит сероводород.
В районе имеется также более 30 прудов и водохранилищ различного назначения
Помимо поверхностных вод, район богат подземными водами разных типов. По химическому составу во всех населенных пунктах района питьевая вода имеет оптимальную, с санитарно-гигиенической точки зрения, минерализацию, умеренную жесткость с содержанием хлоридов и сульфидов, не превышающих ПДК.
