长白山自然保护区由于其复杂的地质结构，形成了位于长白山瀑布北约900米，落笔峰北倒石堆下侧，分布着面积达1000多平方米的温泉群，较大的泉眼有十几处之多，各泉水温不等，一般均在60℃以上，最高达82℃，泉口的涌水量，多为1.8吨/小时~3.6吨/小时，最大可达5.96吨。

此外，还分布着众多大小不等的湖泊，其中较大的有长白山天池、银环湖（小天池）、天池浴躬池（圆池）、王池鸳鸯泡等等，尤以天池为长白山最高山峰上的白山天池，天池水面海拔2189.1米，比新疆维吾尔自治区的天山天池高209米，总蓄水量20.4亿立方米，是中国最深的高山湖泊。天池水温为0.7℃~11℃，年平均气温7.3℃。这里气候多变，常有蒸气弥漫，瞬间风雨雾霭，宛若缥缈仙境；晴朗时，峰影云朵倒映碧池之中，色彩缤纷，景色诱人。这里曾盛传“长白山天池湖中有怪兽于水面出没”……且“经常有人目睹”之说，轰动一时。

长白山天池四周奇峰环绕，峭壁百丈，环湖群峰环抱，为何会有水怪？至今仍为天下世人不解之谜。长白山天池北侧（天文峰与龙门峰两峰之间）有一缺口，一湖天池水，连年不断由此缺口溢出，在悬崖峭壁之间的乘搓河（又称白河或天河）中奔流不息、辗转向北流经1250米处的断崖飞流直下，形成落差68米高的瀑布，这就是蔚为壮观的长白瀑布。

在长白山火山锥体和熔岩高原上除长白瀑布外还发育了其他许多河流和湖泊——松花江、图们江和鸭绿江的三江之源，大自然的鬼斧神工，不能不令人惊叹。据考证，仅发源于长白山天池周围的大型河流就有5条：北坡是松花江正源——二道白河；西坡是松花江西源头——头道松花江的漫江、锦江；东南坡是图们江的正源——红丹水；鸭绿江的南源——虚川江。

与此同时，发源于长白山天池周围的其他河流还有老黑河、槽子河、松江河、头道白河、露水河、头道白河等分别乖乖地汇入三江，其中的松花江又是黑龙江的最大支流，是吉林省内最大的一支河流。全长1840多公里，它就像一只绿色的飘带横贯吉林大地，流经17个市县区域，流域面积达54.5万平方公里（在全国各大江河流域面积中，位于长江、塔里木河、黑龙江、黄河之后，居第5位；在松花江流域规划开发的水电站58座，目前已经开发水电站13座），占东北三省总流域面积的69.32%。长白山是吉林省乃至东北地区的水系发源地，松花江、图们江、鸭绿江三江之水源源不断地滋养着吉林大地上的万物生灵。