阿尔泰山径流较丰富,发育了额尔齐斯河与乌伦古河。两河皆构成典型不对称的梳状水系。额尔齐斯河是新疆境内唯一外流河,根据2010年统计,中国境内流域面积5万平方公里,全长546千米;河水补给来源主要为降水、积雪融水和冰川等,多年平均径流量100多亿立方米,占阿尔泰地区总径流量89%,注入斋桑泊,最后流入北冰洋。乌伦古河,支流在山区,山前为散失区,全长573千米,最后归宿于乌伦古湖(布伦托海、福海),在二台站以上,流域面积为2.2万平方千米,补给来源亦以冬季积雪为主,多年平均径流量11亿立方米。两河上游多峡谷和断陷盆地,落差大,水流清澈,含泥沙少,水力蕴藏量约50万千瓦。