Trên địa bàn tỉnh có 4 con sông lớn chảy qua, theo thứ tự từ Bắc xuống Nam là sông Trà Bồng, sông Trà Khúc, sông Vệ và sông Trà Câu. Ngoài ra, còn có nhiều nhánh sông nhỏ là phụ lưu và  chi lưu của các con sông chính. Sông ngòi ở Quảng Ngãi đều bắt nguồn từ dãy Trường Sơn ở phía Tây và chảy ra biển Đông. Đặc điểm chung của các con sông là dòng chảy ngắn, độ dốc cao, lòng sông cạn và hẹp, dòng chảy mạnh, nên về mùa mưa thường gây ra lũ lớn. Về mùa khô thì nước sông rút nhanh, lòng sông cạn, giao thông thuỷ khó khăn. Tuy nhiên sông ngòi cũng mang lại cho tỉnh một lượng phù sa và nguồn thuỷ năng đáng kể.