Водният потенциал на територията на общината се формира от повърхностните и подземните води. Водоносните хоризонти са формирани основно в алувиалните терасни образования на реките: Ропотамо, Дяволска река, Росенска река, Церовска река, река Китенска, Дуденска река и Писменска река. Общо водните течения и водните площи заемат площ 6 613.517 декара, което представлява – 1.89% от площа на общината.
Подпочвени води
В хидроложко отношение сравнително добре е изучена терасата на река Ропотамо. Тук съществуват добри условия за акумулиране на подземни води под формата на безнапорен приток на пресни и слабо солени подземни води със статично водно ниво на дълбочина 2.0 до 3.1 метра. Ресурсите на потока се изчисляват на 99 куб. дм/сек. Подземните води от терасата на река Ропотамо с малки изключения са пригодни за питейно, техническо и селскостопанско водоснабдяване, както и напояване. Експлоатационните ресурси на потока от терасата на река Дяволска възлизат на 8 куб. дм/сек.
При сондажи, проведени през 1951 година на река Росенска в землището на село Веселие се разкрива подземна река със значителен дебит. През 1952 година е направена помпена станция на 1 километър от селото и с тази вода са водоснабдени село Веселие, село Росен и село Ново Паничарево.
Грунтовите води се подхранват от атмосферните и повърхностните води. Нивото им е ограничено от развитието на грунда и се колебае под влияние на вертикалното движение на влагата в зоната на аерация. В зависимост от формите на терена нивото на грунтовите води варира в границите от0.00 до 3.00 м. Те са формирани главно в пясъчните хоризонти и тези на блатните глини и се подпират на изток от морето. Целият този водоносен комплекс се дренира от блатото “Стамополу” на север през пясъчната коса от морето на изток. Водите на блатото са слабо засолени.
Реки, Блата, Язовири, Море
В централната част на общината протича река Ропотамо, образувана от сливането на реките Росенска и Церовска. Долното течение на реката на разстояние6 до 8 километра е много бавно, тихо и дълбоко с ширина на коритото от 15 до 60 метра. В тази част реката е плавателна за малки лодки. Водата почти до местността “Долап гечим” е солена под влияние на морските приливи и отливи. Модулът на оттока във водозбора на устието е сравнително благоприятен – 5.9 литра/сек/кв.км. Водният режим на река Ропотамо е неблагоприятен за стопанска дейност, защото водната маса преминава през зимата, а през лятото водните количества са минимални – 0.072 куб.м/сек.
През територията на общината преминават и по-малките реки: р. Дяволска, р.Росенска, р.Церовска, р. Дуденска, р.Писменска, р. Китенска, които представляват интерес основно за развитието на туризма, за опазване на биологичното равновесие и разнообразие, за водоснабдяване и напояване.
В резултат на младото потъване на крайбрежието, приустиевите части на река Ропотамо и река Дяволска са удавени. Техните лимани са отделени от морето с пясъчни коси.
Типични лагуни за странджанското крайбрежие са: Алепу, Аркутино и Стамополу. Това езерно образование и свързаните с него влажни зони придават характерен, неповторим облик на ландшафта. Блатото е гъсто обрасло с блатна растителност и бреговете му не са ясно очертани. Дълбочината на блатото не надвишава 1 метър, а дъното му е покрито с дебел слой тиня. Установено е, че при силни щормове морската вода навлиза в пределите на блатото и водата му слабо се осолява.
На територията на общината има един микроязовир “Ново Паничарево” със завирен обем 1.9 милиона кубически метра и язовир “Ясна поляна” със завирен обем 35 милиона кубически метра.
Язовир “Ясна поляна” събира водите на река Дуденска, която извира от Странджа планина, недалеч от село Дуденово.
Към този основен източник с помпени станции се прехвърлят в язовира водите и на река Зеленковска и на микроязовира в село Ново Паничарево, който се пълни от река Церовска.
Язовирът е основният снабдител с питейна вода на Южното черноморско крайбрежие с дебит 0.3 куб.м/сек през зимата и до 1 куб.м/сек през лятото.
Природна даденост с доминираща роля за развитието на общината има Черно море. Основно преимущество на крайбрежните води е тяхната чистота, както и по-високата им температура (с 1-2 градуса) в сравнение с водите на северното Черноморие.
Друг благоприятен фактор е ниската соленост на Черно море – 18 промила, както и слабо изразените приливи и отливи, а също така и липсата на опасни обитатели.
В общината има и минерален извор, който се намира близо до къмпинг “Атлиман”. Водите идват от дълбочина 700 метра.