Реките и потоците в по-голямата част от щата се вливат в Тихия океан. Малка част от Източна Калифорния попада в Големия басейн – обширна област в САЩ, която представлява вътрешен водосборен басейн. Реките, течащи в Големия басейн, не достигат до океана. Те се вливат в местни водни басейни като езерата Тахо, Моно, Оуенс и други. Югоизточната част на Калиорния е заета от пустини, в които водоизточниците са малко и не достигат до океана. Южно от река Сан Хоакин е разположен вътрешният водосборен басейн Тулар.