洞里萨河是柬埔寨第二大河流，全长千米。该河是洞里萨湖的出口，由西北向东南延伸，在金边与湄公河汇合，主要支流右边有森河、芝尼河，左边有奇里奥河。洞里萨河将湄公河与洞里萨湖联系起来，每年7～11月的雨季，湄公河水位上涨时，洞里萨河河水从金边流向西北方，把水注入洞里萨湖；12月至次年6月是湄公河枯水季节，湄公河水位下降，洞里萨河河水则由洞里萨湖流向东南方，把湖水引入湄公河，起着调节水位的作用。湄公河在上丁省有三条较大的支流，一条叫公河，发源于越南承天（顺化省西部），流经老挝的沙拉湾省，在柬埔寨上丁省省会上丁市附近汇入湄公河。另一条叫桑河，发源于越南嘉莱省西部。第三条叫斯勒波克河，有两个源头，发源于越南的多乐省和嘉莱省。这三条支流在上丁省附近合并为一条河流，汇入湄公河。此外，还有四条比较重要的支流：一是普雷克里恩河，二是德尔河，三是川龙河，四是普雷特纳河。前三条支流发源于柬埔寨西部的蒙多基里省，最后一条支流发源于磅清扬省的奥拉山附近，在金边以南约千米的干丹省汇入湄公河。流入洞里萨湖最终又经过洞里萨河汇入湄公河的主要河流有以下几条：发源于泰国庄他武里府东部的蒙哥比里河，发源于柬埔寨西北部扁担山脉的土灵河和圣塔纳河等，这几条河最终汇成一条，从西北部注入洞里萨湖；发源于菩萨省的当特里河和三勇河，自西南向东北分别注入洞里萨湖；而发源于暹粒省的奇克伦河和发源于磅同省的土尊河则从东北向西南汇入洞里萨湖。
注入暹罗湾的河流有发源于豆蔻山脉普农潘河，在戈公附近入海的阿伦河以及磅逊河和贡布河。洞里萨湖是柬埔寨最大的湖泊，也是东南亚地区最大的天然淡水湖，因盛产鱼类，被柬埔寨人誉为“鱼湖”。它由三部分组成：泥沼平原、小湖和大湖。泥沼平原是一块面积广大的沼泽地，其中有许多沙质小岛；小湖在泥沼平原北部，长35千米，宽28千米；大湖在小湖的北部，长75千米，宽32千米。洞里萨湖湖面面积受季节影响很大，每年12月至次年6月的枯水期，水位仅有1～3米，面积约平方千米；每年7～11月的雨季，水位可达10～14米，面积约为1万多平方千米，水位最高年份湖面面积曾达到万平方千米。洞里萨湖在柬埔寨经济社会生活中有着重要的地位。洞里萨湖通过洞里萨河与湄公河相连，成为湄公河的天然蓄水库，在雨季能够大大减少湄公河下游的洪水威胁，起到分洪的作用；在旱季能够使湄公河保持足够的水量，保证下游的灌溉和航行。洞里萨湖区周围是成千上万亩灌溉条件很好的良田，同时，该湖是世界上最富饶的淡水鱼类产地之一，是柬埔寨的经济核心区域之一，更是战时最重要的粮食补给区，也有很大的兵员潜力。除了洞里萨湖，在首都金边市附近还分布着一些面积不大的湖泊，这些湖泊大多与湄公河相连。
柬埔寨海岸线长约千米，海岸曲折，多岬角、海湾和岛屿。其中最大的磅逊湾，宽30多千米，深入内陆60多千米。湾口排列着一串规模不等的岛屿构成天然屏障，湾内建有柬埔寨目前最大的海港西哈努克港，位于磅逊湾入口处东北海峡附近的云壤港，是军用港口。此外，靠近越南河仙省的白马是一个海上要塞，可以停泊小型军用舰艇。柬埔寨沿岸岛屿众多，主要有43个，其中最大的是西北端的戈公岛，面积达平方千米。它邻近泰国，是往来船只避风和补给的地方，面积较大的岛还有隆岛、富都岛、隆三龙岛、湾岛、沙密岛等。柬埔寨位于北回归线以南，属于热带季风气候，雨量充沛，空气湿润，气温很高，终年如夏。年平均气温达29℃～30℃；每年的12月、1月气温最低，月平均气温为24℃；每年4月气温最高，月平均气温为35℃，个别地区甚至超过40℃；但是每年平均温差只有6℃。每年定期从海洋吹来的季风，将柬埔寨分为雨季和旱季两个明显的季节。一般来说，每年5～10月为雨季，柬埔寨全国年均降水量为毫米，其中90％的降水集中在雨季，雨季月平均降水量都在毫米以上。
受地形和季风影响，各地降水量差异较大，降水的分布很不平衡。西南部地区因迎着西南季风，降水量要比国内其余地区多，西南沿海的豆蔻山、象山临暹罗湾一侧年均降水量高达毫米以上，卜哥山年降水量更高达毫米，是年均降水量最高的地区；中部平原地区年降水量为0～毫米；东部高原地区年降水量为毫米左右。降水量最多的是9、10两个月，降水量最少的是1月份。每年11月至次年4月为旱季，由于干燥的东北季风从亚洲内陆吹来，使得雨水稀少，整天阳光直射，气温很高。柬埔寨的气候在不同地域有着不同的特点。地处内陆的北部地区由于受海洋季风影响较小，降水量相对少，气温变化较大，属于典型的高原气候。地处柬埔寨盆地中央的中部平原地区由于地势低，气候比较干热，雨量偏少。这一地区干热，主要是受焚风的影响，西南沿海地区受海洋季风影响很大，降水量充沛，年气温变化较小。