Средний Иртыш пересекает лесостепную и степную зоны. На этом участке ведется строительство канала Иртыш — Караганда протяженностью около 500 км, который лежит целиком в Казахстане. Нижний Иртыш течет в зоне тайги и принимает многочисленные притоки. Наиболее крупные иртышские притоки в Западной Сибири: левые — Ишим, Вагай. Тобол, Конда, правые — Омь, Тара, Демьянка, берущие начало с болотистого Васюганского Увала. Левые притоки Иртыша близко подходят к верховьям рек Волжско-Камского бассейна, что в свое время, когда реки служили основными транспортными путями, сыграло важную роль в освоении Сибири.

Кроме Обь-Иртышского бассейна в Западной Сибири имеется еще несколько речных систем: на юге уже упоминавшиеся небольшие речки, текущие в бессточные озера Кулунды и Барабы, а на севере несколько рек, которые впадают в Обскую, Тазовскую, Гыданскую губу и Енисейский залив. Среди них наиболее крупные, судоходные — Надым. Пур и Таз. По количеству и суммарной акватории озер Западная Сибирь занимает одно из первых мест в мире.

Полного учета всех ее озер еще не сделано, но можно полагать, что число их составит более миллиона, а площадь — около 100 тыс. кв. км. Все западносибирские озера подразделяются на равнинные и горные. Наиболее многочисленны, естественно, первые, которые по происхождению котловины в свою очередь подразделяются на несколько групп.

Пять из них наиболее распространены: 1) озера, занимающие старые межгривные понижения приледниковых равнин, 2) моренно-ледниковые, 3) расположенные в ложбинах древнего стока, 4) в современных речных долинах, 5) вторичные. Озера первой группы распространены на юге низменности. Среди них и самое крупное в Западной Сибири — Чаны. Оно расположено в центре лесостепной Барабы в Новосибирской области.