O regime de chuvas, a intensa evapotranspiração e os solos, que geralmente são porosos e apresentam alta velocidade de infiltração influenciam na distribuição dos recursos hídricos do Cerrado. Sua localização central faz com que o bioma esteja sobre os grandes divisores de águas do país, abrigando as cabeceiras de importantes bacias hidrográficas: a bacia do Paraná, a do Paraguai, a bacia Amazônica, a do Parnaíba e a do São Francisco.

O cerrado é conhecido como “berço das águas” porque nele nascem os rios que formam as principais bacias hidrográficas do continente sul-americano. O Rio São Francisco tem sua nascente localizada na Serra da Canastra e o rio Araguaia, na Serra de Caiapó, sendo este o principal afluente do rio Tocantins, que nasce na Serra de Pirineus. O Cerrado brasileiro responsável por 62% da vazão da Bacia do Tocantins.

O manancial do Parnaíba está localizado na Serra da Tabatinga. Na zona de transição entre o bioma Cerrado e o bioma Amazônico, nascem importantes contribuintes das bacias dos rios Tapajós e Xingu, formadores da bacia Amazônica. Além disso, no Cerrado acontece a junção de duas nascentes que dão origem a duas bacias hidrográficas. Este local é chamado de “águas emendadas”, uma área protegida do Distrito Federal que são responsáveis pela formação da bacia do Tocantins da bacia do Paraná-Prata. Juntas, eles percorrem 5 mil quilômetros.

O subsolo do Cerrado possui grandes reservatórios subterrâneos, inclusive parte do Aquífero Guarani, o maior do mundo. Este se localiza na região centro-leste da América do Sul e se estende por 1,2 milhões de Km², e ocupa três países além do Brasil: o Paraguai, Uruguai e Argentina. Ele é fundamental para o abastecimento da população, para atividades agrícolas, industriais e para o lazer.

Por conta dessas características, o Cerrado é responsável por produzir quase 50% da energia hidrelétrica que é consumida no Brasil.