İç Anadolu Bölgesi'nin en önemli akarsuları Kızılırmak, Sakarya Nehri, Porsuk ve Delice çaylarıdır. Bu bölge akarsuları kapalı havzada akan sel rejimli akarsulardır. İlkbahar yağışlarıyla taşar, yazın kuruyacak hale gelir.
İç Anadolu Bölgesi'nin güney kesimleri sularını denizlere gönderemez. Bu nedenle kapalı havzalar geniş bir alan kaplar. Kapalı havzaların geniş olanları, Konya Ovası, Tuz Gölü ve Akşehir - Eber gölleri çevresinde yer alır. Seyfe Gölü, Sultan Sazlığı (Yaygölü) gibi küçük kapalı havzalar da bulunmaktadır. İç Anadolu Bölgesi'nin büyük bir bölümü sularını Kızılırmak, Sakarya ve Yeşilırmak'ın kolu olan Çekerek suyu sayesinde Karadeniz'e gönderir. Güneydoğusundaki Uzunyayla yöresi, sularını Seyhan'ın kolu olan Zamantı suyu sayesinde Akdeniz'e gönderir. Sel rejimli akarsuların en fazla bulunduğu bölgedir.
Bölgenin en büyük gölü Tuz Gölü'dür. Bu göl buharlaşmanın etkisiyle yazın büyük ölçüde kurumaktadır. Tuz Gölü, tektonik oluşumludur. Derinliği fazla değildir. Gölün alanı kışın ve ilkbaharda fazla alan kapladığı halde, yazın buharlaşma ve beslenme yetersizliğinden dolayı kapladığı alan azalır. Tuz ihtiyacımızın %30'unu karşılar. Diğer önemli gölleri ise Akşehir, Eber, Ilgın (Çavuşçu), Tuzla, Seyfe, Mogan ve Sultanısalak-i mekip gölleridir. Sakarya nehri üzerinde ise Sarıyar ve Gökçekaya barajları bulunur.
Bölgenin çevresi yüksek dağlarla çevrili olduğundan, denizlerin nemli ılıman havası bölgeye sokulamaz, bu nedenle bölgede, yazları sıcak ve kurak, kışları soğuk ve kar yağışlı karasal iklim hakimdir. Bölgede, doğuya doğru gidildikçe yüksekliğin artmasına bağlı olarak karasallık derecesi artar ve kış sıcaklıkları çok düşük değerlere ulaşır.
İç Anadolu, ülkemizin en az yağış alan bölgesidir. Ortalama yağış 400 mm civarındadır. Bölge, en fazla yağışı ilkbahar aylarında sağanak halinde alır. En kurak mevsim yazdır. Yazların kurak olması ve yaz kuraklığının erken başlaması sebze türü bitkiler üzerinde olumsuz etki yapar. Bölgenin ve ülkemizin en az yağışlı yeri Tuz Gölü çevresidir (320 mm).
Yağışların azlığı bölgenin deniz etkisine kapalı olmasından kaynaklanmaktadır. Denizden gelen nemli hava kütlesi, nemini, dağların denize bakan yamaçlarında yağış halinde bırakır. İç Anadolu Bölgesi'ne doğru eserken artık kurudur.
Bölgede görülen yağışlar konveksiyonel ve cephesel kökenlidir. Kırkikindi adı da verilen konveksiyonel yağışlar İlkbaharda yaygındır.
Bölgenin tabii bitki örtüsü bozkırdır. Bozkır, ilkbahar yağmurlarıyla yeşeren, birkaç ay yeşil kalan, yaz sıcaklığı ile sararan ot topluluğudur.
İç Anadolu Bölgesi ülkemiz ormanlarının %7 sini kaplayarak bölgeler arasında 6. sırada yer alır. Ovaları şunlardır: Kayseri, Konya, Ereğli, Aksaray, Sakarya, Eskişehir, Ankara, Develi, Nevşehir, Kırşehir, Sivas. En büyük ovası Konya ovasıdır.