Entre los ríos de la Merindad de Río Ubierna destaca por su caudal y desarrollo precisamente el que da nombre al municipio, el Ubierna, con 45 kilómetros de longitud, que tiene su nacimiento en las proximidades de Masa. Nace del arroyo Quintanilla, que brota en La Cueva y baña Quintanarrío, Robredo-Sobresierra y Villalbilla-Sobresierra -donde se junta con el arroyo Jordán, que desciende desde Hontomín y Gredilla la Polera-. El río sigue hasta Sotopalacios -donde recibe la aportación del Rioseras- y continúa su recorrido hacia el sur, camino del Duero.
Del resto de cursos de agua, destacan el ya citado arroyo Jordán y el arroyo de Rucios -que nace cerca de Castrillo de Rucios y desemboca también en el Ubierna-. Por último, cabría citar el arroyo Fuentemaján, que nace entre Masa y Quintanilla-Sobresierra; el de los Prados, que nace cerca de Villanueva de Río Ubierna; el de la Rueda, el Quintanilla, el San Román y el Fresneda.
En cuanto a la vertiente mediterránea, el principal curso es el Homino, cuyo nacimiento se sitúa aguas arriba de Hontomín, en las proximidades de Quintanilla-Sobresierra, y que desemboca en el Oca, afluente del Ebro.
Al Homino vierten el río La Molina y los arroyos Prado Hornillo y García. Finalmente, cerca de Masa nacen dos afluentes del Rudrón, que a su vez desemboca en el Ebro: el río San Antón y el arroyo de la Granada.
Fauna
La extraordinaria gama de paisajes que componen la Merindad de Río Ubierna favorece también la presencia de una amplia variedad de especies animales. En las tierras del páramo son habituales aves
como la agachadiza, el alcaraván, la calandria, la curruca tomillera, el sisón o la terrera común, entre otras. Además, se pueden localizar algunos ejemplares de alondra de dupont, avutarda, cernícalo y
aguilucho cenizo, sin olvidar la codorniz o la perdiz, córvidos como la grajilla o la urraca o ánades en las lagunas de Cernégula y Quintanajuar.
En el valle, la presencia mayoritaria corresponde a especies que encuentran su hábitat dentro o cerca del medio acuático. Entre los peces, todavía pueden localizarse truchas autóctonas. Entre los mamíferos, es posible encontrar alguna nutria. Finalmente, aves como el mirlo acuático y el martín pescador encuentran aquí un lugar ideal para vivir.
Por último, en los espacios de montaña habitan águilas reales, alimoches, aviones roqueros, búhos reales, buitres leonados y chovas piquirrojas, entre otras especies. Además, en las últimas estribaciones de la Cordillera Cantábrica viven algunos gatos monteses, así como jabalíes y corzos. Estos últimos son también numerosos en la zona de las torcas.