I principali bacini idrici della California includono il Lago Tahoe, il Golfo della California, il fiume Sacramento, il fiume San Joaquin, il Salton Sea, il Clear Lake e il Lago Shasta. Il Golfo della California, anche chiamato Sea of Cortez o Vermillion Sea, è un mare stretto che separa la penisola della Baja California dal Messico continentale. È considerato uno dei mari più diversi del mondo.
La California è uno degli stati più diversi degli Stati Uniti con la sua foresta pluviale temperata, il deserto, le catene montuose e oltre 3000 corpi d'acqua. Il più grande lago interno dello stato in termini di copertura dell'area è il Salton Sea. Originariamente un bacino chiuso di drenaggio, il mare interno fu creato per caso durante gli sforzi di irrigazione verso la Coachella Valley nel 1905.
Il Lago Tahoe è il lago più grande e profondo dello stato in termini di volume e profondità. Situato al confine tra Nevada e California, Lake Tahoe ha un'enorme profondità di 1.643 piedi e si dice che possieda circa 36 miglia cubiche di acqua. A causa della sua profondità, il lago non congela mai tutto l'anno.
Il fiume Sacramento è il principale fiume della California settentrionale e il fiume più grande della Contea di Lake. Il fiume inizia nelle montagne Klamath e scorre 445 miglia prima di raggiungere la valle centrale dello stato. Drena in 19 contee della California e sostiene fortemente l'economia agricola dello stato.