Po hlavním hřebeni Lužických hor probíhá hlavní evropské rozvodí Severního a Baltského moře.

Lužické hory jsou pramennou oblastí bez větších vodních toků. Nejvýznamnější tok, říčka Kamenice, má u České Kamenice, kde opouští Lužické hory, šířku asi 2 - 4 m . Toky odvodňující východní část (Šporka, Svitávka, Boberský, Heřmanický potok) jsou drobnější pravostranné přítoky Ploučnice. Severní svahy jsou odvodňovány menšími toky do Nisy a jeho přítoku Mandavy (Lesenský potok, Lužnička).

Na většině toků byly vybudovány průtočné nebo boční nádrže. Jedná se však většinou jen o malé a středně velké rybníky. V centrální lesnaté části se nachází několik drobných oligotrofních nádrží. Jmenujme zejména Hraniční, Malý a Velký Jedlovský, Rolský a Svorský rybník, přehradu Naděje. Vyznačují se studenou, kyselou a na živiny chudou vodou. Na jejich březích se zato vytvořila unikátní společenstva vlhkých luk, rašelinišť a podmáčených olšin či smrčin. Větší rybníky se nalézají v blízkosti Lužických hor na Českolipsku a u Rybniště. Z území CHKO Lužické hory jmenujme alespoň Ladenský rybník u Jablonného v Podještědí či Školní rybník u Rybniště. V těsné blízkost CHKO pak Velký rybník a Světlík.

Kromě těchto malebných rybníků, dotvářejících charakteristický krajinný ráz, můžeme nalézt i vodní stavby technického rázu, nezačleněné do krajiny. Jedná se o největší vodní plochu, přehradu na pitnou vodu Chřibská nebo Kunratické rybníky. Hráze a břehy působí surovým dojmem a jsou porostlé sporadickou ruderální vegetací.