El río Colorado, que sirve de límite con Mendoza, y el río Neuquén, junto con su afluente, el río Agrio, recogen las aguas del norte y centro cordilleranos, que son contenidas por la represa de Cerros Colorados. El colorado, que resulta de la confluencia de los ríos grande y Barrancas, tiene un recorrido de unos 200 km en territorio neuquino, en el cual atraviesa la zona desértica del departamento de Pehuenches. A poco de formarse reciben como afluente en su margen derecha el arroyo Butacó.
El río Limay marca el límite sur de la provincia y su separación con la del Río Negro; sus afluentes principales son el Traful, el Picún Leufú y el Collón Curá. Nace en el lago Nahuel Huapi, alimentando por las aguas de las numerosas montañas nevadas próximas y las de varios lagos satélites –Espejo, Correntoso, Gallardo, Frías, Gutiérrez- y desagua la parte sur de los Andes neuquinos. El Limay es el río más caudaloso de la provincia de Neuquén. Su cuenca es de 63.700 km2 y sus aguas son contenidas por una sucesión de presas productoras de energía eléctrica que comienza con Alicurá, Piedra del Águila, Pichi Picún, Leucfú, -actualmente en construcción-, después El Chocón, que con su altura cota da origen al embalse Ezequiel Ramos Mexía, y por último el regulador de caudales de El Chocón, arroyito.