Реки, озера, подземные воды

Территория парка относится к бассейну р. Западная Двина, включая полностью небольшие реки - ее притоки 3-4 порядка и их истоки. Если не считать р. Гобзу, которая на небольшом протяжении протекает в юго-восточной части парка, здесь нет транзитных рек. В связи с таким положением исключается возможность загрязнения водных объектов  извне. Такое водораздельное положение следует считать весьма благоприятным в решении вопросов охраны не только водных объектов, но и природной среды в целом.
Река Ельша является основной рекой парка. Бассейн реки занимает около 80% его площади. Дренирует она почти всю центральную и восточную части парка.
На территории парка насчитывается 35 озер. Основная часть их (около двух десятков) относится к наиболее крупной Пржевальской группе. Общая площадь озер этой группы 13 км2. Все они приурочены к краевым образованиям ледника Слободской возвышенности. Самые крупные из этих озер - Сапшо, Баклановское, Рытое, Дго, Петровское, Лошамье. Средняя глубина озер 5-6 м, максимальная - 29 м (озера Баклановское, Лошамье).
Котловины ледниковых озер имеют различное происхождение. Наиболее распространены котловины термокарстового происхождения, отличающиеся, как правило, значительной глубиной, неопределенной формой, неровным дном.
Анализ водной флоры свидетельствует о том, что среди 20 обследованных озер наиболее эвтрофированы озера Баклановское, Глубокое, Демьян, Долгое, Ельша, Круглое, Поганое, Рибшевское. К типу мезотрофных озер относятся озера Букино, Дго, Ржавец. К типу мезотрофных озер с признаками олиготрофии относятся озера Лошамье, Чистик. К олиготрофным озерам относятся Большое Стречное и Пальцевское. К типу дистрофных озер - Вервижское, Малое Стречное, Мохань, Мутное, Окнище.
Подземные воды представлены на территории парка водами нескольких водоносных горизонтов в четвертичной толще отложений и более обильными в девонских доломитах и известняках.
Грунтовые воды залегают преимущественно на небольшой глубине. В пределах понижений озерно-ледниковых и зандровых равнин глубина их залегания имеется чаще от 0,3 до 1,5 м. Отличаются они здесь слабой минерализацией. На повышенных частях зандровых равнин уровень грунтовых вод может находиться на глубине 3-4 м и более. Межпластовые воды в толще четвертичных отложений характеризуются нередко высоким дебитом (от 1,2 до 5-7 л/с), оптимальной для питьевой воды  минерализацией (от 350 до 600 мг/л), хорошим качеством. Воды верхних горизонтов межпластовых вод часто выклиниваются в долинах  рек в виде источников разного дебита. Вода многих из них часто используется населением  для питья и хозяйственно-бытовых целей. Вода отдельных источников считается целебной. Наиболее широкую известность целебные свойства воды не только в парке, но и за его пределами, имеет источник "Святой колодец", находящийся по левому берегу долины реки Василевки в среднем ее течении.
Воды девонских отложений имеют повышенную минерализацию, многие из них  обладают лечебными свойствами и используются в санатории им. Н.М. Пржевальского.                
На территории парка сохранилось в естественном состоянии много торфяников, в том числе и два крупных, входящих в число десяти самых больших по площади болот Смоленской  области (Вервижский и Пелышев мхи).
По данным Всероссийского геологического фонда площадь 33  болотных массивов  на территории парка составляет около 16 тыс. га (10,7% от площади всей территории). Большая часть торфяников образовалась путем заболачивания оставшихся после отступления ледника различных по размерам озер. Основная часть их представлена с поверхности верховой залежью. Низинные торфяники встречаются в основном по долинам рек  и отличаются небольшими размерами.
Крупные торфяники  являются истоками ряда небольших рек, питающих основные реки парка.