Высокогорйые районы Джавахетско-Армянского нагорья покрыты довольно густой сетью рек, что связано с выпадением большого количества осадков. В то же время в предгорьях при значительном снижении осадков она относительно разрежена. Наиболее крупная река нагорья - Араке (длина 1072 км, площадь бассейна 102 000 км2, средний расход воды 285 м3/с). Питание рек преимущественно смешанное — снегово-дождево-грунтовое. Половодье бывает весной и в начале лета, что связано с таянием сезонного снега и максимумов осадков, приходящимся на это время. Однако есть реки, которые питаются исключительно подземными водами, например река Мецамор (Севджур).
На Джавахетскр-Армянском нагорье находится ряд озер. Их котловины в основном предопределены вулканическими и тектоническими процессами неогена и четвертичного периода. Крупнейшее из них - озеро Севан - лежит в синклинальном прогибе, осложненном разрывами, на высоте 1900 м. Его площадь 1240 км2, глубина достигает 83 м. В формировании котловины озера наряду с тектоническими процессами принимали участие лавовые потоки. Чрезмерная эксплуатация гидроэнергоресурсов привела к падению уровня Севана и прекращению поверхностного стока в верховье реки Раздан. Теперь, после проведения крупных гидротехнических работ, вода подается по тоннелю (49 км) из реки Арпа в Раздан и используется на Разданском каскаде из шести ГЭС.