Na região hidrográfica Atlântico Sul é formada por um conjunto de bacias independentes, vertendo para o litoral, de diversas dimensões espaciais e predominam rios de pequeno porte que correm diretamente para o Oceano Atlântico. As principais exceções são os rios Itajaí e Capivari, em Santa Catarina, que apresentam maior volume de água. Na região do Rio Grande do Sul ocorrem rios de grande porte como o Taquari-Antas, Jacuí, Vacacaí e Camaquã, ligados aos sistemas lagunares da Lagoa Mirim e Lagoa dos Patos.

As principais bacias são: as que compõem o sistema Jacuí-Guaíba (tais como o Alto Jacuí, o Vacacaí, o Taquari-Antas, o Caí, o Sinos e o Gravataí) e a do Camaquã, desaguando na Laguna dos Patos; a do Piratini, desaguando no canal São Gonçalo que une as lagoas Mirim e dos Patos; a do rio Jaguarão, fronteiriço com o Uruguai, que desagua na lagoa Mirim; dos rios Itajaí-Açu, Tijucas, Cubatão e Itapocú, em território catarinense, desaguando diretamente no Oceano Atlântico.