Гидрологи́ческий режи́м, совокупность закономерно повторяющихся пространственно-временных изменений состояния водного объекта. Типы гидрологического режима характеризуют различные параметры: 1) водный режим – уровень воды (м абсолютные или см над 0 гидрологического поста), скорость течения (м/с), расход воды в реках (м³/с), сток воды за любой интервал времени (м³, км³), уклон водной поверхности (величина безразмерная) и т. д.; 2) термический режим – температура воды, снега, льда (°С), теплосодержание водного объекта или тепловой сток за любой интервал времени (Дж) и т. д.; 3) ледовый режим – сроки наступления и окончания различных фаз ледового режима (замерзания, ледостава, таяния, вскрытия, очищения ото льда), толщина ледяного покрова (см), сплочённость льдов (баллы) и т. д.; 4) режим наносов – содержание (концентрация) в воде взвешенных наносов или мутность воды (г/м³, кг/м³), расход наносов (кг/с), сток наносов за любой интервал времени (т), распределение наносов по фракциям (крупности) и т. д. К числу гидрологических характеристик относят: 1) форму и размер водного объекта – его площадь (м², км²), длину (м, км), ширину (м, км), глубину (м), объём воды (м³, км³) и т. д.; 2) гидрохимические характеристики – минерализацию воды (мг/л) или её солёность (г/кг или ‰), содержание отдельных ионов солей, газов, загрязняющих веществ и др.; 3) гидрофизические – плотность воды (кг/м³), вязкость воды и др.; 4) гидробиологические – состав и численность водных организмов (экз/м², экз/м³), величину биомассы (г/м², г/м³) и др.

Гидрологическое состояние водного объекта подвержено постоянным пространственно-временным изменениям. Оно зависит от множества факторов и определяется характером процессов, происходящих в самом водном объекте, его связью с другими водными объектами; климатом, литосферой, хозяйственной деятельностью человека и т. д. Под изменением гидрологических характеристик в пространстве понимают их изменение от места к месту (вдоль, поперёк или по глубине реки, вдоль или по глубине моря или озера и т. д.), от одного водного объекта к другому. Изменение гидрологических характеристик во времени (временная изменчивость) имеет разные масштабы: изменчивость вековую (с интервалами времени или периодами, исчисляемыми веками); многолетнюю (периоды колебаний – от нескольких до многих десятков лет); внутригодовую, или сезонную (колебания в течение года); кратковременную, имеющую период в несколько суток (например, колебания синоптического масштаба с периодом 3–10 дней), сутки (суточная или внутрисуточная изменчивость), минуты и секунды. Главные причины вековой и многолетней изменчивости гидрологических характеристик – долгопериодные изменения климата, а также воздействие хозяйственной деятельности человека. Основные причины внутригодовых изменений – смена сезонов года, колебания синоптического масштаба – процессы в атмосфере (перемещение циклонов, антициклонов, атмосферных фронтов). Изменчивости суточного масштаба определяет вращение Земли вокруг оси и сопутствующие ему смена дня и ночи и приливы. Природа колебаний самого малого временного масштаба (минуты, секунды) – волны на поверхности воды, макро- и микротурбулентность в водных потоках. При изучении гидрологического режима используют методы речной и морской гидрометрии, гидрофизики, гидромеханики, положения теории руслового процесса.