Suomenselkä Kiuruveden pohjois- ja luoteisrajalla toimii vedenjakajana Pohjanlahteen ja Suomenlahteen laskevien vesien välillä. Kiuruveden vesistöt kuuluvat pääosin Iisalmen reittivesistöön Vuoksen vesistön pohjoisimpana latvavesialueena. Iisalmen reitille laskee neljä erillistä reittivesistöä: Näläntöjärven, Niemisjärven, Sulkavanjärven ja Luupuveden reitit. Kiurujärvi on keskusjärvi. Järvet ovat matalia, tummavetisiä ja reheviä. Jokia ja puroja on runsaasti. Kiuruveden lounaisosassa sijaitseva Koivujärvi on Kymijoen vesistöalueen ylin latvavesi, joka laskee vetensä Pielaveteen.
Vesistöjen osuus kaupungin pinta-alasta on 6,6 %.
Vesilinnut viihtyvät hyvin moien järvien runsaan vesikasvillisuuden suojassa. Arvokkaita lintuvesikohteita:
Kuva Lentokuva Vallas Oy