El sistema fluvial del Cantón de Tilarán Corresponde a las vertientes del Pacífico norte y del Caribe.
A la primera pertenece la cuenca del río Bebedero; la cual es drenada por el río Cañas que se origina de la confluencia de las quebradas Tomos y Cañita, y al que se le unen los ríos San José y El Dos; lo mismo que por los ríos Santa Rosa, Cacao, Sucio, Magdalena, Cabuyo, San Lorenzo, Corobicí y Tiquisque, éste último nace de la confluencia de los ríos Mayra y Madrigal, así como por los ríos Higuerón, San José y Jabilla. Estos cursos de agua se originan en la región, los cuales presentan un rumbo de noreste a suroeste. Los ríos Corobicí, Cañas y quebrada Tomos son límites cantonales, el primero con Cañas y los otros con Abangares.
A la vertiente del Caribe corresponde la subvertiente Norte, a la cual pertenece la cuenca del río San Carlos. El área es drenada por el río Chiquito, el cual se origina de la confluencia del río Negro y Quebrada Mora; lo mismo que por los ríos Tronadora, San Luis, Sábalo, Piedra, Aguacate, Dos Bocas, Mata de Caña; así como por el caño Negro y su afluente San Gerardo. Estos cursos de agua, excepto los ríos Negro, San Gerardo y el Caño Negro, nacen en el cantón, los cuales presentan un rumbo en varias direcciones, hasta desembocar en la Laguna del Arenal. Los ríos Negro, San Gerardo y el caño Negro son límites cantonales; los dos primeros con Abangares, y el otro con San Ramón de la provincia Alajuela. La mayor superficie de la Laguna Arenal se ubica en el cantón de Tilarán.
