Главен воден ресурс и водоприемник в землището на Община Пловдив е река Марица. Тя се определя като най-голямата река в страната и на Балканския полуостров след Дунав с водосборна област до устието си от 53 000 кв.км, а до държавната граница между България и Гърция – 21 992 кв.км, а общата дължина 524,6 км. Тя е и най- пълноводната река в България. Води началото си от Рила планина, от двете Маричини езера под връх Манчо. Плодородните земи и важният транспортен коридор, който предоставя долината на реката е бил предпоставка за образуването на множество селища по течението ѝ още от дълбока древност. Векове наред е свързвала Тракия с Беломорието. Била е плавателна до втората половина на XIX век. В момента по течението на реката в трите държави има общо 51 населени места, от които: в България (12 града и 21 села); в Гърция (2 града и 6 села); в Турция (3 града и 7 села). Дължината на р. Марица на територията на община Пловдив е около 12 719 м.

В териториалния обхват на Община Пловдив попадат части от четири защитени зони и една защитена местност около река Марица.

Пространствата около бреговете на р. Марица са реконструирани и благоустроени, което допринася много използването на единствения воден ресурс на града като място за отдих.