Tunceli, akarsu yönünden çok zengindir. Düzenli yağış alan yüksek dağlarda yer altına sızan kar ve yağmur suları, daha düşük yükseltilerde kaynaklar şeklinde yeniden yüzeye çıkar. Akarsuları besleyen bu kaynaklar sürekli olduğundan, akarsuların taşıdığı sular bol ve akışları da oldukça düzenlidir. İlin önemli akarsuları, Munzur Suyu, Mercan Deresi, Pülümür Çayı, Peri Suyu ve Tahar Çayıdır.
