Ventos regioninis parkas yra Ventos upės baseine, Mažeikių, Akmenės ir Šiaulių rajonų teritorijoje. Ventos upė teka iš pietryčių į šiaurės vakarus. Lietuvoje šios upės baseiną sudaro pati Ventos upė, jos 48 dešinieji bei 58 kairieji intakai, taip pat baseine yra daugiau kaip 80 ežerų, didesnių kaip 0,5 ha. Ventos regioniame parke ežerų nėra. Trys ežerai, didesni kaip 0,5 ha yra greta parko. Upė iš kairiojo kranto intakų gauna žymiai didesnį vandens kiekį, nei iš dešiniojo kranto intakų (dar jaučiama Žemaičių aukštumos įtaka).

Ventos upės baseino plotas 11800 kv. km, iš jų Lietuvoje – 5140,4 kv.km. Vidutinis upių tankis Ventos baseine yra 0,83 km/km². Metinis nuotėkio hidromodulis baseine kinta nuo 12,3 iki 5,2 l/s iš km², vandeningiausios upės – Varduva ir Virvytė (atitinkamai 10,4 ir 10,3 l/s iš km²), mažiausias nuotėkis – Ringuvos ir Dabikinės baseinuose (atitinkamai 5,2 ir 5,5 l/s iš km²). Ventos vidutinis metinis debitas ties pasieniu – apie 38,5 m³/s.

Ventos regioniniame parke Venta teka 52 kilometrus.

Parke į Ventą įteka 17 ilgesnių nei 4 km upės intakų.

Kairieji intakai (suaktyvinti nuorodą, kuri išskleistų šį sąrašą):

1. Krioklys (ilgis – 7,5 km, baseino plotas – 166,1 km², į parką patenka 1,4 km ilgio atkarpa);

2. Zubrys (ilgis – 5,0 km, baseino plotas – 3,0 km², į parką patenka 0,4 km ilgio atkarpa);

3. Gumbakys (ilgis – 4,0 km, baseino plotas – 4,8 km², į parką patenka 0,8 km ilgio atkarpa);

4. Pelkupis (ilgis – 7,1 km, baseino plotas – 6,6 km², į parką patenka 0,6 km ilgio atkarpa);

5. Avižlys (ilgis – 20,1 km, baseino plotas – 78,3 km², į parką patenka 10,0 km ilgio atkarpa);

6. Uogis (ilgis – 27,6 km, baseino plotas – 68,2 km², į parką patenka 11,9 km ilgio atkarpa);

7. Gaišupis (ilgis – 5,5 km, baseino plotas – 18,2 km², į parką patenka 2,6 km ilgio atkarpa);

8. Virvyčia, (ilgis – 99,7 km, baseino plotas – 1134,2 km², į parką patenka 10,9 km ilgio atkarpa);

9. Šilupis (ilgis – 7,4 km, baseino plotas – 15,5 km², į parką patenka 0,6 km ilgio atkarpa);

10. Čekupis (ilgis – 5,3 km, baseino plotas – 8,1 km², į parką patenka 1,1 km ilgio atkarpa).

Dešinieji intakai (suaktyvinti nuorodą, kuri išskleistų šį sąrašą):

1. Viekvedys (ilgis – 5,7 km, baseino plotas – 7,3 km², į parką patenka 1,4 km ilgio atkarpa);

2. Suldupis (ilgis – 9,0 km, baseino plotas – 7,6 km², į parką patenka 0,7 km ilgio atkarpa);

3. Eglesys (ilgis – 19,3 km, baseino plotas – 34,6 km², į parką patenka 0,4 km ilgio atkarpa);

4. Dabikinė (ilgis – 37,2 km, baseino plotas – 387,6 km², į parką patenka 7,6 km ilgio atkarpa);

5. Kerbesas (ilgis – 7,0 km, baseino plotas – 9,7 km², į parką patenka 1,0 km ilgio atkarpa);

6. Augutis (ilgis – 8,5 km, baseino plotas – 11,2 km², į parką patenka 0,7 km ilgio atkarpa);

7. Kalupis (ilgis – 8,1 km, baseino plotas – 17,6 km², į parką patenka 1,8 km ilgio atkarpa).

Kiti parko upeliai (suaktyvinti nuorodą, kuri išskleistų šį sąrašą):

1. Miklinys – (kairysis Avižlio intakas, ilgis – 7,3 km, baseino plotas – 10,5 km², į parką patenka 5,8 km ilgio atkarpa);

2. Vegerė – (dešinysis Avižlio intakas, ilgis – 10,5 km, baseino plotas – 17,6 km², į parką patenka 2,4 km ilgio atkarpa);

3. Liuišis – (kairysis Dabikinės intakas, ilgis – 6,1 km, baseino plotas – 10,2 km², į parką patenka 0,4 km ilgio atkarpa);

4. Mickupis – (kairysis Ventos intakas, į parką patenka 0,4 km ilgio atkarpa);

5. Blindynė – (kairysis Ventos intakas, į parką patenka 0,5 km ilgio atkarpa);

6. Plukė – (kairysis Ventos intakas, į parką patenka 1,4 km ilgio atkarpa);

7. Nakvynlieknis – (dešinysis Ventos intakas, į parką patenka 0,7 km ilgio atkarpa);

8. Gamė – (dešinysis Ventos intakas, į parką patenka 0,3 km ilgio atkarpa);

9. Rudupis – (dešinysis Dabikinės intakas, į parką patenka 0,2 km ilgio atkarpa);

10. Avižlupis – (kairysis Vegerės intakas, į parką patenka 1,8 km ilgio atkarpa).

Hidrografinį tinklą parke sudaro 166 kilometrai upių, natūralių ir sureguliuotų upelių, didelis kiekis tvenkinių. Ventos baseinas yra vienas daugiausiai turinčių tvenkinių visoje Lietuvoje, nes nuo seno garsėjo savo vandens malūnais, kurie naudojo sukauptą tvenkinių vandenį. Vyrauja dirbtiniiai vandens telkiniai. Netoli upių ir upelių vagų yra įrengta daug kūdrų.

Fizinių geografinių ir hidrologinių sąlygų suformuotą hidrografinį tinklą labai pakeitė anksčiau upės baseine įvykdyti žemių melioracijos ir hidrotechniniai darbai Ventos upės baseinas upelių prastai drenuojamas: apie 70% paviršiaus ploto yra šlapios žemės.

Didelę neigiamą įtaką buveinių vertybėms, florai ir faunai daro Ventos upėje ir jos intakuose įrengtos patvankos. Elektrinių eksploatavimo metu stebimas didelis vandens lygio svyravimas, sąlygojantis periodišką pievų su jų vertybėmis užtvindymą, taip pat skardžiuose arčiau vandens paviršiaus įrengtų tulžių urvelių sunaikinimą.