Alguns dos 130 rios que deságuam no Mar Cáspio são o Rio Volga, o Rio Ural, o Rio Kura e o Rio Terek. O rio Volga é o maior rio que deságua no mar Cáspio, desaguando na costa norte do mar, seguido pelo rio Ural localizado a leste. O rio Kura entra no Mar Cáspio pelo oeste, enquanto viaja da Turquia para o Azerbaijão.
O rio Samur deságua no Mar Cáspio através do Azerbaijão, enquanto os rios Sulak e Terek deságuam no mar da Geórgia, de onde viajam da Rússia. O rio Kuma desagua no Mar Cáspio vindo da Rússia. O rio Volga é responsável por cerca de 80 por cento do fluxo para o Mar Cáspio, auxiliado por seus muitos afluentes, incluindo o Samara, Chapayevka, Sok, Aktay, Yeruslan, Tereshka, Tsivil, Rutka, Nara, Protva e Ugra. Cerca de 10 por cento da água restante é fornecida pelos rios Kura, Terek, Ural e Surak. Todos esses rios deságuam no Mar Cáspio do norte ou do oeste. No passado, o rio Amu Darya desaguava no Mar Cáspio através do rio Uzboy e do Syr Darya, antes de reverter seu fluxo no século XVI. O Mar Cáspio é a maior massa de água fechada do mundo.
