رودخانه هاي استان، عموماً ازبرف و باران فصول مرطوب تغذيه مي شوند.اين رودها درفصل تابستان به استثناي چند رود ازجمله گاماسياب و"سيمينه رود"،خشك شده يا به حداقل ميزان آب دهي مي رسند.مهمترين رودهاي استان عبارتند از:
- سيمينه رود:از مجموعه رودخانه هاي كوچك وخشك رودهايي كه در مواقع بارندگي داراي آب هستند تشكيل مي شود.اين رود در بخش مركزي همدان جاري است.
- رودخانه قره چاي (قوريچاي) :از گردنه زاغه و دره هاي آبادي الفاوت و آبهندو سرچشمه گرفته و در اراضي امزاجرد به سيمينه رود مي ريزد.
- رودخانه هاي دمق و ايده لو:از ارتفاعات شمالي دهستان "سرد رود" و ارتفاعات "خدابنده لو" سرچشمه مي گيردو به رودخانه سيمينه رود ملحق مي شود.
- رودخانه وفرجين:از قله " كلاغ لان" الوند سرچشمه گرفته و به چراگاه آبادي "گنج تپه" بهار منتهي مي شود.
رودخانه دره مراد بيگ:ازكوه الوند سرچشمه مي گيردو به رودخانه خاكو مي ريزد.
رودخانه سيمين:ازقله "كلاغ لان" الوند سرچشمه مي گيردو پس از ملحق شدن به رودخانه هايي كه از گردنه اسدآباد و"همه كسي" سرچشمه دارند به طرف آبادي امزاجردجاري مي شود.
- رودخانه عباس آباد:از دره هاي گنج نامه و تاريك دره سرچشمه گرفته و به رود خانه خاكو منتهي مي شود.
- رودخانه " همه كسي":از گردنه "همه كسي" سرچشمه مي گيرد و پس از عبور ازچندين دهستان به رودخانه قره چاي منتهي مي شود.
- رودخانه درجزين:از دره هاي جنوبي كوه خرقان سرچشمه گرفته پس از گذشتن از دهستان درجزين،به رودخانه قره چاي مي ريزد.
- رودخانه شهاب:ازكوه هاي شرقي و غربي دهستان چهار دولي سرچشمه مي گيرد و پس از گذشتن از كنار آبادي خسروآباد، به خرم رود ملحق مي شود.
 - رودخانه گاماسياب:يكي از طويل ترين رودخانه هاي ايران به شمار مي رود.گاماسياب از جنوب غرب شهرستان نهاوند سرچشمه مي گيرد و پس ازعبور ازدشت نهاوند دركنارآبادي "ليلي يادگار" شاخه رود ملاير (حرم آباد) به آن مي ريزد ودركنارآبادي "گرديان" تويسركان،"قلقل رود" به آن متصل مي شود.گاماسياب ازشاخه هاي اصلي رود "كرخه" به شمار مي آيد.رودخانه گاماسياب در طول شهرستان خرم آباد " سيمره" ناميده مي شودو رودخانه هاي شرقي كبيركوه و رودخانه هاي لرستان به آن مي پيوندد و پس از گذشتن از لرستان در غرب خوزستان كرخه ناميده شده و درنهايت به باتلاق "هورالعظيم"مي ريزد.
علاوه براين مي توان از رود ملاير كه از ارتفاعات جنوب شرق ملاير سرچشمه مي گيرد و به طرف نهاوند ادامه يافته و به گاماسياب مي ريزد،خرم رود كه از دره هاي شمال شرقي آبادي"شهرستانه"و ارتفاعات الوند سرچشمه مي گيرد و پس از عبور از تويسركان وارد شهرستان كنگاور مي شود،رودخانه "گردنه" اسدآباد كه از گردنه اسدآباد سرچشمه گرفته و از كنار آبادي هاي رسول آباد فعلي و گنده جين گذشته و نزديك آبادي "مالك اشتر "بارودخانه "همه كسي" يكي شده و به سيمينه رود مي ريزد،رودخانه خاكو كه از كوه الوند سرچشمه مي گيرد وپس از عبور از كنار آبادي هاي خاكو،چشين،مزدقينه،گراچقا و ده پياز در اراضي آبادي امزاجرد به سيمينه رود مي ريزد،كرزان رود كه از علياي دره آبادي "گشاني" و "سنجوزان" سرچشمه مي گيرد و در حدود آبادي "اريكان" با دو شعبه از رود سرابي و سركان يكي شده و به نام قلقل رود،آبادي هاي اطراف خود را مشروب نموده و سپس به رودخانه گاماسياب مي پيوندد،نام برد.
 

رود قره‌چاي (سياه‌رود)
از پيوستن آب‌هاي روان از دره‌هاي شمال الوند (رودك‌هاي خاكو ، الوسجرد ، زربار ، برفجين ، سيمين و ... ) تشكيل مي‌شود و در حدود شهر بهار به نام سيمينه‌رود است در عهد باستان ، كتيبه‌هاي آشوري از حوزه‌ رودك‌ها به عنوان "شانارته" و در متون اوستايي به اسم "زرمند" ياد كرده‌اند و در حدود كوريجان به نام "قره‌چاي يا قوريچاي" به سمت شرقي جريان يافته و با عبور از دشت‌هاي شرا و ساوه از استان همدان بيرون رفته و سرانجام به مثابه خشك‌رودي (در تابستان‌ها) به درياچه‌ حوض سلطان قم مي‌ريزد .

رود قره‌سو 
 در سمت جنوب‌غربي به اسم گاماسياب و با عبور از دشت نهاوند و در پيوند با (شهاب‌رود) اسد‌آباد (قلقل‌رود) تويسركان به مثابه يكي از شاخه‌هاي اصلي رود كرخه ، سرانجام به خليج‌فارس مي‌ريزد .
رود تلوار
 اين رودخانه از ارتفاعات كوه سفيد در شمال استان سرچشمه مي‌گيرد و جزو شاخه‌هاي قزل‌اوزن مي‌باشد و سرانجام در ناحيه‌ي گيلان به نام سفيدرود معروف است و به درياي خزر مي‌ريزد .
 
رود سيمينه‌رود 
 از دره‌هاي غربي قله‌ الوند سرچشمه مي‌گيرد بين (آرومند و روان) راه كرمانشاه را قطع مي‌كند و پس از مشروب ساختن اراضي صالح‌آباد و حسام‌آباد به رودخانه‌اي كه از گردنه‌ي اسدآباد جاري است، مي‌پيوندد و به طرف امزاجرد جاري مي‌گردد .
رود خاكو
 از قله‌ي الوند سرچشمه مي‌گيرد و در روستاهاي مجاور امزاجرد به سيمينه‌رود منتهي مي‌شود .

رود گردنه‌ اسدآباد 
 از گردنه مذكور سرچشمه مي‌گيرد و پس از گذشتن از كنار تاج‌آباد و اراضي گندم‌چين در اراضي بهادرآباد با رودخانه‌ همه‌كسي ، يكي مي‌شود و در اراضي حسام‌آباد به سيمينه‌رود مي‌پيوندد .

رودخانه ها و چشمه ها نهاوند 
 مهم‌ترين منبع آبي و رودخانه شهرستان نهاوند گاماسياب است كه سرچشمه اصلي و اوليه آن در شهرستان نهاوند و ارتفاعات گرين است . هم چنين منطقه نهاوند داراي سراب هاي زيادي است كه باعث رونق كشاورزي در منطقه شده است . مهم ترين سراب هاي موجود در اين منطقه عبارتند از : گاماسياب ، كنگاور ، كهنه ، بنفشه ، وشت ، فارسبان ، ماران ، كيان ، ملوسان ، بارود آب ، بابا علي ، گنبدكبود ، گردكانه و ورزانه . هم‌چنين در حدود 142 چشمه در منطقه براي مصارف كشاورزي و آشاميدني موجود است .
 

ساير رودخانه ها 
 ديگر رودخانه‌هاي همدان عبارتند از ابوك ، ارزانفود ، وفرجين و رودهاي ديگري كه در حوزه‌ شهرهاي تابعه‌ استان جاري مي‌باشند .
 سرآب فارسيان و سراب گيان نهاوند
و از گردشگاه هاي مهم استان همدان محسوب مي شوند . در حواشي اين دو سرآب ها درختان كهنسال با بيش از 500 سال عمر (يادگاري از جنگل اين سرآب ها از دامنه هاي كوه هاي زاگرس در جنوب نهاوند مي جوشند هاي زاگرس) هنوز هم بر جاي مانده‌اند . اين دو سرچشمه شگفت آور از گردشگاه هاي مردم منطقه به شمار مي روند .