La ciudad de Huauchinango se encuentra dentro de la cuenca del río cazones, que a su vez forma parte de la Región Hidrológica N° 27 “Tuxpan-Nautla”, perteneciente a la vertiente del Golfo. De importancia para el centro de la población resultan los arroyos permanentes; el Nexcapalapa o río Necaxa, que pasa a un costado de la ciudad, de oeste a este; el río Texcapa que corre por la parte norte de la misma y el río “Chiquito” al suroeste. La hidrología del centro de la población se enriquece con los depósitos de manantiales, la geología favorable permite la filtración de aguas pluviales que dan lugar a las aguas subterráneas, a 1,5 m de profundidad, entre ellos “El Tenexac”, “El Potro” y el localizado en la antigua colonia petrolera.

El río Nexcapalapa o Necaxa nace con el nombre de Totolapa, al sur de Huauchinango; corre en medio de abruptas montañas cruzando el municipio en dirección suroeste-noroeste y se precipita hasta el fondo de profundas barrancas formando las cascadas de Salto Chico y Salto Grande, aprovechadas en la generación de energía eléctrica. A su paso por las presas de Tenango y Necaxa (la última en territorio de Juan Galindo), se alimentan con sus aguas, recoge el caudal de pequeños afluentes y corrientes como Texcapa, Chapultepec, La Malva, Hayatlaco, Dos Puentes, Xoctongo, Mazontla, Cuacuila, etc.; que bañan el municipio en todas direcciones. Posteriormente el río Necaxa continúa recorriendo la sierra, cruza el territorio veracruzano y con el nombre de Tecolutla desemboca en la barra del mismo nombre en el Golfo de México. Al norte del municipio corre el río Naupan, afluente del San Marcos, que se origina en la Sierra de Pahuatlán y con el nombre de Cazones desemboca en el Golfo. Entre Naupan y el Necaxa, cruza el norte del municipio el río Alseseca, que al salir del mismo se oculta entre rocas y montañas.