水的来源主要有以下两个方面：
一是靠天然降雨和山间的泉水。
二是靠人工引水补充。杭州市政府投入人力物力完成了钱塘江引水工程，使钱塘江水有控制的穿过南屏山流入西湖。平均33天给西湖换一次水，并设置了两个出水口调节西湖水位，经河流地下管道最终流入运河。
西湖引钱塘江水，量约为1.2亿立方米/年。 西湖汇水面积为21.22平方公里，湖面面积为6.38平方公里。流域内年径流量为1400万立方米，蓄水量近1400万立方米，水的自然交替为1次/年。
西湖的湖体轮廓呈近椭圆形，湖底部较为平坦。湖泊天然地表水源是金沙涧、龙泓涧、赤山涧（慧因涧）、长桥溪四条溪流。湖泊水位保持在黄海标高7.15米,±0.05米，最高水位7.70米，最低水位6.92米，高低相差50厘米。
库容量约1429.4万立方米。湖泊平均水深为2.27米，最深约5米，最浅不到1米。湖泊年均湖面降水量562.9万立方米。
