縣城位於縣城中部西部，薊河下遊。東距平邑縣城40公裏，縣境35公裏；往南到鄒城市區47公裏，到縣城20公裏；西至曲阜市區30公裏，至縣界17.5公裏；北距新泰市80km，距縣界17.5km。境內河流屬淮河水系，東西流向33條，全長412.4公裏，流域面積1015.54平方公裏。泗河是中國唯壹的大河。發源於泉林鎮裴頠山，紅石、珍珠、拖輪、黑虎四泉從山中湧出，匯成壹條小溪，為泗河之源。泗水縣境內的泗河全長52公裏，比例降為1%，主要支流32條，全長360.4公裏。有黃溝河、薊河、石樓河三條河流，流域面積100多平方公裏。中華人民共和國成立後，對泗河及其支流進行了多次整治，疏浚了河道。同時，在寺河流域修建了3座中型水庫、82座小型水庫和許多塘壩。
境內泉水眾多，特別是東部的泉林區。泉水眾多，有“七十二名泉，十八大泉，小泉多如牛毛”，因此享有“中國泉水之鄉”的美譽。主要:泉和若蟲包括珍珠、響水、洗碗、黑虎、紅石、拖輪等泉。泉水流量為每秒1.355立方米；晝夜總流量為117072立方米。決口泉群包括雙決口、珍珠湧、石谷、石膏湧、雪花等泉。位於泉林鎮潘坡村南部，流量0.444立方米每秒，晝夜總流量38361.6立方米。此外，還有石樓泉、東煙店石縫泉、趙家泉、黑虎泉、李家坡泉、王駕林泉、大堡村泉、珍珠泉等。眾多的泉水、河流、湖泊和水庫為泗水這片土地增添了壹種美的精神。