Hydrologicky náleží Orlické hory z velké části do povodí řeky Orlice. Pouze část vod ze severní části území odtéká v okolí Vrchmezí a Sedloňovského vrchu říčkou Olešenkou do povodí řeky Metuje. Po hřebeni Orlických hor prochází téměř souběžně s linií česko-polské státní hranice od Čihalky po Šerlich rozvodí Severního moře (voda stékající do Čech) a Baltského moře (voda stékající do Polska).
Převážná část území Orlických hor je odvodňována Divokou Orlicí a jejími četnými, relativně krátkými pravostrannými přítoky. Tyto pravostranné přítoky odvádějí vodu ze severovýchodních strmých svahů Orlických hor. Pozvolnější západní a jihozápadní svahy hřebene Orlických hor odvodňují i se svými přítoky vodní toky Bělá, Kněžná a Zdobnice, které vytvořily zahloubená sevřená údolí s kamenitými řečišti. Právě tato hluboká údolí přirozených a přírodě blízkých horských říček jsou naprosto typickým fenoménem Orlických hor.
Většina zdejších vodních toků pramení v přechodových rašeliništích, svahových prameništích a mokřadech na svazích hlavního hřebene Orlických hor. Toky jsou rozvolněné, s členitým dnem a břehy, s mělkým a užším korytem a střídají se na nich proudné úseky s tišinami a peřejemi. Vodní toky na území CHKO Orlické hory se vyznačují přirozeně čistou vodou, velkou samočistící schopností a vhodnými podmínkami pro život vodních organismů.
Tok Divoké Orlice je od hranice lesa na Trčkově až po most na Zemské bráně součástí celoevropské soustavy NATURA 2000, konkrétně evropsky významné lokality Zaorlicko. Předmětem její ochrany je mimo jiné ohrožená drobná ryba vranka obecná. Hojně se zde vyskytují i další druhy zvláště chráněných živočichů, např. mihule potoční nebo střevle potoční. Další evropsky významná lokalita Zdobnice – Říčka zahrnuje hluboce zařízlá údolí vodních toků Zdobnice a Říčka i s jejich balvanitými řečišti. Tyto vodní toky jsou rovněž obývány početnými populacemi mihule potoční, vranky obecné a střevle potoční.
Z hlediska hydrogeologického náleží oblast CHKO Orlické hory do území krystalinika Orlických hor a východních Sudet. Toto území má velmi vhodné přírodní podmínky pro vytváření zásob podzemních vod. Za účelem ochrany významné přirozené akumulace podzemních a povrchových vod zde byla v roce 1978 vyhlášena chráněná oblast přirozené akumulace vod (CHOPAV) Orlické hory.
Autoři fotografií: Zuzana Růžičková, Josef Hájek, Rudolf Remeš
