伏爾加河流域河網(wǎng)十分發(fā)育,其密度為0．15—0．36km／km2.在北緯50‘以南．伏爾加河實際上無支流匯入.
積雪在伏爾加河流域河水補(bǔ)給中起著主要作用,在雅羅斯拉夫站伏爾加河年徑流量中,雪水補(bǔ)給占53％,地下水補(bǔ)給占30％,雨水補(bǔ)給占17％.就伏爾加河全河而言,雪水補(bǔ)給占其年徑流量的60％,地下水補(bǔ)給占30％,雨水補(bǔ)給占10％.
伏爾加河年徑流的最大部分發(fā)生在春季.在雅羅斯拉夫爾,春季徑流平均占年徑流量的54％,切博克薩雷占60％,古比雪夫和卡梅申占64％.夏季和秋季伏爾加河下游的徑流為年徑流的20％—25％,10—11月稍有增加.冬季(12～3月)徑流,占年徑流量的10％—15％.伏爾加河的徑流量,隨著主要支流的注入而穩(wěn)定增長,在捷秋希附近(卡馬河口以下)達(dá)到2300億m3,相當(dāng)于它注入里海的年平均徑流量2540億m3的90％.
伏爾加河的凍結(jié)是自上而下的,解凍的方向則相反.封凍期變動在140d(上游)到100～90d(下游)之間.從11月末到12月中封凍,至4月初到4月中解凍.
伏爾加河含沙量在一年內(nèi)有很大變化,并與年水量有關(guān).平均含沙量在杜博夫卡附近約為0．105kg／m3.輸沙量每年約2700萬t,人海水解礦物質(zhì)為4000萬～5000萬t.
伏爾加河流域的防洪作用在其綜合利用規(guī)劃中的地位并不很重要.伏爾加河徑流的主要部分發(fā)生在春季.這時的徑流量幾乎在整條河上都超過50％,只有在上游(葉里察村附近)春季徑流量的比重為43％.春季徑流量的相對值沿河增長,在捷秋希附近達(dá)到最大值(66％).在捷秋希以下,春季徑流量略有減少.
伏爾加河支流眾多,河網(wǎng)密布.有200余條主要支流,最大的支流有奧卡河和卡馬河.伏爾加河干支流河道總長約8萬km.
伏爾加河流域大部為大陸性氣候,流域上中游和下游右岸屬森林氣候；下游左岸屬草原氣候和半荒漠氣候；里海低地則屑荒漠氣候.
伏爾加河水源來自融雪(占年排水量的60％)、地下水(30％)和雨水(10％).在其未有水庫調(diào)節(jié)之前,自然而未受控制的水文特點是春汛高.
伏爾加河盆地氣候,從北至南變化很大.從源頭至卡馬河口乃溫和氣候帶,特點是冬季寒冷、多雪,夏季溫暖而相當(dāng)潮濕.從卡馬河至窩瓦山下方,夏季炎熱、干燥,冬季寒冷但很少降雪.愈向南和東,溫度愈增,而降水量愈減.年降雨量的范圍是∶西北部635公厘(25吋),東南部305公厘(12吋).開始結(jié)冰期,上、中游為11月底,下游為12月間；解凍期,在阿斯特拉罕為3月中,在卡梅申為4月初,其他各地為4月中.一般,窩瓦河每年無冰期約為200天,而在阿斯特拉罕附近約為260天.然而,由於蘇維埃時期所建的水庫貯集有大量的水,窩瓦河溫度情況有所改變,水庫源頭的封凍期增長,而水壩以下河段的封凍期縮短.東經(jīng)40.以西的伏爾加河流域西部,冬季大西洋氣團(tuán)侵襲,西南風(fēng)盛行,俄羅斯平原典型氣候以緯向環(huán)流為主,但經(jīng)常遇到以北極和地中誨氣團(tuán)互相侵襲為特征的經(jīng)向環(huán)流盛行的年份.這些年份的特征是大多數(shù)氣象要素偏離正常季節(jié)變化過程.伏爾加河流域西部7月氣溫最高,降水量最大,秋季降水量則減少,但降雨天數(shù)卻增加,秋冬兩季空氣相對濕度大．平均約為80％—85％,幾乎經(jīng)常是陰天.東經(jīng)40.以東的流域東部,其特征是大陸性氣候甚強(qiáng).這里來自大西洋氣團(tuán)影響較弱.相反,冬季酉伯利亞反氣旋影響增強(qiáng).流域東部森林地帶冬季各月平均氣溫比西部地區(qū)低得多,而夏季氣溫則較高.