Trois principaux fleuves, dont les deux premiers se jettent dans l’Atlantique, et le troisième dans la Méditerranée, sont issus des Pyrénées et traversent le piémont nord-pyrénéen (aquitano-pyrénéen) : l’Adour, la Garonne et l’Aude.
L’Adour et ses affluents (dont les gaves) forment le bassin et les pays de l’Adour. La Ténarèze, voie empruntée depuis la préhistoire, suit la ligne de partage des eaux entre les bassins de l’Adour et de la Garonne.
La Garonne a pour principaux affluents pyrénéens les nestes dont neste d’Aure (rive gauche) et l’Ariège (rive droite), auxquels il faut ajouter les rivières issues du plateau de Lannemezan, affluents rive gauche de la Garonne. Le confluent de la Garonne et l’Ariège est proche (au sud-ouest) de Toulouse.
L’Aude, situé dans la partie du piémont nord-pyrénéen sous influence méditerranéenne, coule entre la partie sud du Massif central (Montagne noire et Cévennes) et les Pyrénées. Aussi, le piémont nord-pyrénéen est-il nettement plus étroit à l’est (de Toulouse à Narbonne) qu’à l’ouest où il couvre tout l’espace entre Garonne, Ariège et Pyrénées. La ligne de partage des eaux, entre Atlantique (Garonne) et Méditerranée (Aude), est située au seuil de Naurouze (ou du Lauragais) dans le département de l’Aude.