Pistoia viene attraversato da diversi corsi d'acqua, anche se nessuno dei quali di grandi dimensioni, caratterizzati da un regime di tipo torrentizio. Il principale dei questi fiumi è l'Ombrone Pistoiese che riesce a toccare ad ovest la città. Nel suo corso, arrivato nel quartiere di San Biagio, l'Ombrone Pistoiese presenta acque limpide e pulite, in grado di ospitare anche specie ittiche pregiate quali la trota fario, il vairone e lo scazzone. La sua portata durante le stagioni estive subisce una enorme riduzione causate soprattutto dai prelievi indiscriminati per fini agricoli, rischiando di rimanere in secca per diversi mesi. Tra gli altri corsi d’acqua presenti troviamo il torrente Brana, che bagnale mura della città a nord-est.