海林市全境属牡丹江水系。北部为牡丹江流域，面积 4 677平方公里，南部为海浪河流域，面积5 225平方公里。海林市有常年流水的河流144条，主要河流有海浪河、头道河、二道河子、三道河子等，由西向东流入牡丹江。水能蕴藏量560万千瓦，河流总长度2930公里。
牡丹江发源于吉林白山脉牡丹岭，流经黑龙江省宁安县、牡丹江市，于柴河镇长安屯附近进入海林市境内。由南向北流经柴河、二道河子、三道河子三个乡镇，于木兰集村北望天岭出市境。本市境内流段长100公里，河面宽195—233米，二道河子镇区内有一段急流只有30米宽，水深0.4—6米，平均2米，流速0.7米/秒。
海浪河发源于本市境内西南部张广才岭秃顶子、大秃顶山一带，古称海兰窝集。海浪河为牡丹江一级支流，发源由1小河汇成，全长213公里，长汀镇以上河段为一级水质，长汀镇至海林镇河段及莲花湖下游为二级水质。
斗银河由北至南穿过海林城区汇入海浪河，斗银河流域总面积99.6km2，属于海浪河左岸一级支流，牡丹江二级支流，干流全长19.5km。
头道河是牡丹江进入海林市境后第一条较大支流，故名。发源于张广才岭海林县与尚志县接界处横道河子镇西境，流经横道河子镇北部和柴河镇全境，于柴河镇北站村北流入牡丹江，流长63公里，流域面积859.1平方公里。
