GIS có thể hỗ trợ đánh giá mức nước ngầm, mô phỏng hệ thống sông hồ và nhiều ứng dụng liên quan đến quản lý tài nguyên nước khác. Những ví dụ dưới đây là một vài ứng dụng của GIS trong lĩnh vực này.Kiểm soát mức nước ngầm Duy trì mực nước ngầm thích hợp trong các vùng khai khoáng là một vấn đề lớn. Trường Ðại học Kỹ thuật Aachen, Ðức đã sử dụng GIS để kiểm soát mực nước ngầm cho các vùng khai thác than, tạo các bản đồ mực nước ngầm, kết hợp với các dữ liệu khác như thổ nhưỡng, địa hình, quy mô khai thác mỏ, công nghệ kỹ thuật được sử dụng, cung cấp công cụ đắc lực cho các nhà phân tích. Kiểm soát sự phục hồi mực nước ngầm Ðánh giá sự phục hồi mực nước ngầm là rất khó khăn, nhưng với công nghệ GIS công việc này trở nên dễ dàng hơn. Umlandverband Frankfurt, Ðức, đã dùng GIS để xây dựng các lớp bản đồ cho mỗi tính toán về sự phục hồi mực nước ngầm. Những lớp này sau đó được kết hợp lại để tạo nên một bản đồ cuối cùng biểu diễn sự phục hồi của mỗi vùng. GIS giúp cho các nhà nghiên cứu dễ dàng tính toán và mô phỏng đồng thời tốc độ phục hồi mực nước ngầm của các vùng khác nhau. Phân tích hệ thống sông ngòi Quản lý các lưu vực sông Lưu vực sông là một hệ thống nhạy cảm và phức tạp. Quản lý lưu vực sông đòi hỏi lưu lượng nước đầy đủ, duy trì sự ổn định của các hệ sinh thái, kiểm soát lũ.Công ty Quản lý Chất thải và Năng lượng Hạt nhân Thuỵ Ðiển và Nespak, Pakistan phối hợp sử dụng GIS hỗ trợ quản lý vùng lưu vực sông Torrent ở Pakistan. GIS được sử dụng để mô hình hoá sự cân bằng nước, quá trình xói mòn, và kiểm soát lũ cho khu vực. Kiểm soát các nguồn nước Tại Mỹ, GIS được dùng để quản lý sự phân bố của các nguồn nước, nhờ đó các nhà khoa học có thể dễ d xác định vị trí các nguồn nước này trong toàn bộ hệ thống.