Stara Płanina dzieli Bułgarię na zlewiska Morza Czarnego i Morza Egejskiego. W zlewisku czarnomorskim najdłuższą rzeką jest Dunaj (długość 471 km w granicach Bułgarii), który jest rzeką graniczną z Rumunią, wraz z dopływami: Łom, Ogosta, Iskyr (jest najdłuższą rzeką Bułgarii płynącą w całości w jej granicach), Osym, Jantra. Ponadto największe rzeki zlewiska Morza Egejskiego to Marica z Tundżą i Ardą, Kamczija, Struma oraz Mesta. Rzeki wyzyskiwane są głównie do nawadniania i produkcji energii elektrycznej. Jeziora są nieliczne i niewielkie, największe, typu lagunowego, występują głównie wzdłuż wybrzeża. W górach Pirin i Riła znajduje się około 260 jezior pochodzenia polodowcowego. W Starej Płaninie znajduje się największy wodospad w Bułgarii i zarazem największy w całych Bałkanach - Rajsko Praskalo.