镜泊湖水系包括大小约30多条河流，呈向心式汇入湖中。这些河流多属山溪性质，水流湍急，径流集散速度很大，具有含沙量小、年径流量大、流量季节变化明显、冰期较长等特点。镜泊湖南北长45公里，东西最宽处6000米，最窄处300米，一般宽度在500～1000米之间，最深处70米（在镜泊湖北部水域），水面积79.3平方公里，蓄水量约16亿立方米。第二大湖泊小北湖长约6000米，水面积3.80平方公里。镜泊湖水位年内变化特征如下：最高水位多出现在八月至九月，最低水位多出现在三月至四月，多年平均水位为347.95米，最高水位为354.43米，最低水位为339.17米。镜泊湖水源于牡丹江。牡丹江发源于吉林省长白山牡丹岭，江水比降大，镜泊湖距牡丹江源头约300公里，落差达750米左右。