Wody powierzchniowe to każde ciało wodne znajdujące się nad ziemią, w tym strumienie, rzeki, jeziora, tereny podmokłe, zbiorniki i strumienie. Ocean, mimo że jest słoną wodą, jest również uważany za wodę powierzchniową. Wody powierzchniowe biorą udział w cyklu hydrologicznym, lub cyklu wodnym, który obejmuje ruch wody do i z powierzchni Ziemi. Opady atmosferyczne i spływy wodne zasilają zbiorniki wód powierzchniowych. Z kolei parowanie i przesiąkanie wody do gruntu powodują, że zbiorniki wodne tracą wodę. Woda, która wsiąka w głąb ziemi, nazywana jest wodą gruntową.
Wody powierzchniowe i wody podziemne są zbiornikami, które mogą się nawzajem zasilać. Podczas gdy wody powierzchniowe mogą przesiąkać pod ziemię, aby stać się wodami gruntowymi, wody gruntowe mogą wypływać na powierzchnię ziemi, aby uzupełnić wody powierzchniowe. W takich miejscach powstają źródła.
Wyróżnia się trzy rodzaje wód powierzchniowych: wieloletnie, efemeryczne i stworzone przez człowieka. Wieloletnie, lub stałe, wody powierzchniowe utrzymują się przez cały rok i są uzupełniane wodami gruntowymi, gdy opady są niewielkie. Efemeryczne, lub półstałe, wody powierzchniowe istnieją tylko przez część roku. Efemeryczne wody powierzchniowe obejmują małe strumienie, laguny i oczka wodne. Wody powierzchniowe stworzone przez człowieka znajdują się w sztucznych strukturach, takich jak tamy i zbudowane mokradła.
Ponieważ wody powierzchniowe są łatwiej dostępne niż wody gruntowe, są one wykorzystywane przez człowieka do wielu celów. Stanowi ważne źródło wody pitnej i jest wykorzystywana do nawadniania gruntów rolnych. W 2015 r. prawie 80 procent całej wody zużywanej w Stanach Zjednoczonych pochodziło z wód powierzchniowych. Tereny podmokłe z wodami powierzchniowymi są również ważnymi siedliskami dla roślin wodnych i dzikich zwierząt.
Wody powierzchniowe na naszej planecie można monitorować zarówno za pomocą pomiarów powierzchniowych, jak i zdjęć satelitarnych. Szybkość przepływu strumieni jest mierzona poprzez obliczanie zrzutu – ilości wody przemieszczającej się w dół strumienia w jednostce czasu – w wielu punktach wzdłuż strumienia. Monitorowanie szybkości przepływu strumieni jest ważne, ponieważ pomaga określić wpływ działalności człowieka i zmian klimatu na dostępność wód powierzchniowych. Istotne jest również śledzenie roślinności wokół zbiorników wód powierzchniowych. Usuwanie roślinności, zarówno w sposób naturalny, taki jak pożary, jak i poprzez wylesianie, może mieć negatywny wpływ na wody powierzchniowe. Utrata roślinności może prowadzić do zwiększonego spływu powierzchniowego i erozji, co z kolei może zwiększyć ryzyko powodzi.