Imantis ūkinės veiklos, dažnai svarbu žinoti upės srovės greitį, vandeningumą, prognozuoti ledo atsiradimą, potvynius, vandens kokybę ir kt., todėl daugelyje upių įrengti vandens matavimo postai. Pirmasis pradėjo veikti 1812 Nemuno žemupyje ties Smalininkais. Ypač svarbu kaupti ilgalaikių matavimų duomenis. Pagrindiniai upę apibūdinantys rodikliai yra kritimas (absoliučių aukščių skirtumas tarp ištakų ir žiočių ar kurioje nors jos atkarpoje), nuolydis (upės ar jos atkarpos kritimo ir ilgio santykis), nuotėkis (vandens kiekis, nutekantis iš upės baseino paviršiumi ir po žeme per tam tikrą laiką) ir debitas (vandens kiekis tūrio vienetais per laiko vienetą; gali būti apskaičiuotas srovės greitį padauginus iš vagos skerspjūvio). Nuo nuolydžio priklauso srovės greitis, nuotėkis yra upės vandeningumo rodiklis. Lietuvos upės ne itin vandeningos. Be to, jų nuotėkis kai kuriais metais labai skiriasi. Vandeningiausios Lietuvoje yra ilgesnės negu 100 km upės: Nemunas (žemupyje vidutiniškai 616 m³/s, per potvynius – iki 6820 m³/s), Neris (vidutiniškai 190 m³/s), Šventoji (55 m³/s), Venta (44 m³/s) ir kt.

Lietuvos upes maitina tirpstančio sniego, lietaus ir gruntiniai vandenys. Vakarų Lietuvos upes daugiausia papildo lietaus vandenys, Pietryčių Lietuvos – gruntiniai, Vidurio Lietuvos – lietaus ir sniego vandenys, todėl šios upės vasarą pastebimai nusenka, o žiemą iššąla. Daugumai Lietuvos upių būdingi dideli pavasariniai potvyniai bei gruntinių vandenų palaikomi žemi vasaros ir žiemos lygiai. Po liūčių pasitaikantys poplūdžiai paprastai neviršija pavasarinio potvynio lygio, išskyrus šalies vakarinės dalies upes, kurioms būdingi poplūdžiai su staigiais vandens lygio pakilimais ištisus metus, o rudens ir žiemos poplūdžiai net gali būti didesni už pavasarinius. Rytų Lietuvos upėms būdingi mažesni pavasariniai potvyniai, nežymūs vasaros poplūdžiai ir vandeningesnis žemiausias lygis. 

Lietuvos upės užšąla vidutiniškai 3 mėnesiams – nuo gruodžio pabaigos iki kovo pabaigos, tačiau kai kuriais metais ledas gali išsilaikyti ilgiau arba trumpiau. Prieš upėms užšąlant, dažnai plaukia ižas. Kartais visą žiemą plaukia tik ižas, o ilgalaikė ledo danga nesusidaro. Vakarinės dalies upės užšąla vėliau, o ledas ištirpsta anksčiau ir būna ploniausias. Vėliau užšąla ir kai kurios gausiai šaltinių maitinamos Rytų Lietuvos upės. Tačiau šiose ežeringų baseinų upėse ilgiau užtrunka ledonešis, nes joms reikia išplukdyti ir ežeruose vėliau ištirpstantį ledą. Lietuvos upėms būdingi sangrūdiniai potvyniai, kai vanduo išsilieja virš ledų sangrūdos dar prieš pavasarinį potvynį. Šie potvyniai būdingi ir Nemunui, kurio vandens lygis pavasarį dėl to pakyla kelis kartus.

Vegetacijos laikotarpis upėse prasideda vandens temperatūrai pakilus iki +10 °C, paprastai balandžio pabaigoje. Vėliausiai šią temperatūrą pasiekia upės, kurias maitina gruntiniai vandenys. Jų vanduo visą vegetacijos laikotarpį išlieka šaltesnis.