El Parque tiene más de 80 quebradas y ríos, siendo los más caudalosos Casanare, Playón, Mundo Nuevo, Mortiñal, San Lope, Purare, Tame, Cravo Norte y Cusay; y alrededor de 150 lagunas de espectacular belleza. El área protegida y su zona de influencia directa cuentan con una serie de 48 microcuencas, de las cuales siete drenan sus aguas a la cuenca media del río Chicamocha (cuenca del Sogamoso), 21 drenan sus aguas al río Casanare (cuenca del bajo Meta) y 20 al río Arauca.