Осадков выпадает мало. На преобладающей части территории района количество их не превышает 200-400 мм в год. Чрезвычайно бедна осадками Лено-Вилюйская низменность (200 мм). Еще меньше выпадает осадков на севере, в Приполярноморской низменности, где годовая их сумма не превышает 100 мм. Так, например, в районе дельты р. Лены выпадает всего около 90 мм в год. Примерно такое же количество осадков выпадает на островах арктической зоны (Ново-Сибирские острова, остров Врангеля). Более обильны осадки в Саянах, где годовая сумма их достигает 600-700 мм, а местами и 1200 мм.
Большая часть осадков (70-80%) выпадает летом в виде дождей, носящих обычно обложной характер. В холодную часть сода осадков мало - не более 50 мм.
Снежный покров отличается небольшой мощностью; только в бассейне Енисея и в пределах Средне-Сибирского плоскогорья выпадает сравнительно много снега. Менее всего снега выпадает в бассейнах Яны и Индигирки.
В условиях сурового климата Восточной Сибири, с его продолжительной малоснежной и холодной зимой, характерной особенностью района является повсеместное распространение вечной мерзлоты. Мощность вечномерзлотного слоя в северных и центральных районах достигает 200-500 м и более. В южных частях района (Забайкалье, бассейн верхнего Енисея) мощность вечной мерзлоты уменьшается, появляются более или менее значительные участки, лишенные мерзлоты (талики).
Наличие вечной мерзлоты создает сложные гидрогеологические условия. Запасы грунтовых вод на большей части территории Восточной Сибири очень бедны; грунтовые воды представлены преимущественно верховодкой, не участвующей в питании рек. Выходы подмерзлотных вод сравнительно редки и приурочены к областям молодых разломов земной коры и карстовым областям (верховья Алдана).
В ряде мест (Лено-Вилюйская низменность, низменности устьевых участков pек Колымы и Индигирки и т. д.) встречаются на небольшой глубине от поверхности погребенные льды, занимающие значительные площади; мощность их иногда достигает 5-10 м и более.
Суровый климат и вечная мерзлота определяют своеобразие режима вод территории Восточной Сибири. При полной непроницаемости мерзлых грунтов, малых потерях на фильтрацию и испарение поверхностный сток здесь сравнительно высок, несмотря на малое количество атмосферных осадков. Вечная мерзлота является причиной слабого питания рек грунтовыми водами и широкого распространения явления перемерзания, а также образования наледей. В условиях вечной мерзлоты своеобразно развиваются и эрозионные процессы. Скованные мерзлотой грунты трудно поддаются размыву, поэтому и глубинная эрозия развивается слабо. Преобладает боковая эрозия, ведущая к расширению долин.
Исследования, произведенные в последние годы, показали, что на территории Восточной Сибири значительное распространение имеет современное оледенение. Оно встречается в наиболее возвышенных частях хребтов Верхоянского и Черского - в верховьях бассейнов Яны и Индигирки. Площадь оледенения достигает 600-700 км2, что примерно равно площади современного оледенения Алтая. Размеры ледников небольшие. Самый большой ледник Саунтарской группы (на водоразделе Индигирки и Охоты) имеет длину до 10 км.