Die Isar durchfließt das Stadtgebiet von West nach Ost. Der ehemalige Wildfluss wurde etwa 1890 reguliert und ist seit 1957 im westlichen Teil der Stadt durch das Wasserkraftwerk Dingolfing zum Stausee Dingolfing aufgestaut. Neben der wirtschaftlichen Nutzung dient dieses Gebiet auch als Naherholungsgebiet sowie als Brutstätte für viele Wasservogelarten. Ein renaturiertes Teilstück der Isar Dingolfing wurde am 6. Mai 2018 offiziell freigegeben. Weitere Fließgewässer sind der Teisbach, der den gleichnamigen Ortsteil durchfließt, der Asenbach, der Längenmühlbach links der Isar sowie der Stadtmühlbach, der parallel zur Isar und in Teilen verrohrt durch die Innenstadt fließt. Dort beschreibt er den ehemaligen Verlauf der Isar vor der Regulierung. Auf Höhe der "Fischerei" wird der Stadtmühlbach in Form eines Dükers unter dem Asenbach hindurch geleitet. Dieser Stadtbach wird aus dem Sickergraben direkt am Einlaufbauwerk in die Isar unterhalb des Wasserkraftwerks Dingolfing nach rechts ausgeleitet.