Ngoài ra do nằm cạnh sông lớn, Cần Thơ có mạng lưới sông, kênh, rạch khá chằng chịt. Vùng tứ giác Long Xuyên thấp trũng, chịu ảnh hưởng lũ trực tiếp hàng năm. Đồng bằng châu thổ chịu ảnh hưởng triều cùng lũ cuối vụ.
Cần Thơ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, ít bão, quanh năm nóng ẩm, không có mùa lạnh. Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau.
Nhiệt độ trung bình năm khoảng 28 °C, số giờ nắng trung bình cả năm khoảng 2.249,2 h, lượng mưa trung bình năm đạt 2000 mm. Độ ẩm trung bình năm dao động từ 82% - 87%.
Do chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có lợi thế về nền nhiệt độ, chế độ bức xạ nhiệt, chế độ nắng cao và ổn định theo hai mùa trong năm.
Các lợi thế này rất thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của sinh vật, có thể tạo ra 1 hệ thống nông nghiệp nhiệt đới có năng suất cao, với nhiều chủng loại cây con, tạo nên sự đa dạng trong sản xuất và trong chuyển dịch cơ cấu sản xuất.
Tuy nhiên, mùa mưa thường đi kèm với ngập lũ ảnh hưởng tới khoảng 50% diện tích toàn thành phố, mùa khô thường đi kèm với việc thiếu nước tưới, gây khó khăn cho sản xuất và sinh hoạt, nhất là khu vực bị ảnh hưởng của mặn, phèn làm tăng thêm tính thời vụ cũng như nhu cầu dùng nước không đều giữa các mùa của sản xuất nông nghiệp.
Thành phố Cần Thơ có sông Hậu chảy qua với tổng chiều dài là 65 km, trong đó đoạn qua Cần Thơ có chiều rộng khoảng 1,6 km. Tổng lượng phù sa của sông Hậu là 35 triệu m3/năm.
Tại Cần Thơ, lưu lượng cực đại đạt mức 40.000 m3/s. Mùa cạn từ tháng 1 đến tháng 6, thấp nhất là vào tháng 3 và tháng 4. Lưu lượng nước trên sông tại Cần Thơ chỉ còn 2.000 m3/s. Mực nước sông lúc này chỉ cao hơn 48 cm so với mực nước biển.
Sông Cần Thơ bắt nguồn từ khu vực nội đồng tây sông Hậu, đi qua các quận Ô Môn, huyện Phong Điền, quận Cái Răng, quận Ninh Kiều và đổ ra sông Hậu tại bến Ninh Kiều.
Sông Cần Thơ có nước ngọt quanh năm, vừa có tác dụng tưới nước trong mùa cạn, vừa có tác dụng tiêu úng trong mùa lũ và có ý nghĩa lớn về giao thông. Sông Cái Lớn dài 20 km, chiều rộng cửa sông 600 – 700 m, độ sâu 10 – 12 m nên có khả năng tiêu, thoát nước rất tốt.
Bên cạnh đó, thành phố Cần Thơ còn có hệ thống kênh rạch dày đặc, với hơn 158 sông, rạch lớn nhỏ là phụ lưu của 2 sông lớn là Sông Hậu và sông Cần Thơ đi qua thành phố nối thành mạng đường thủy.
Các sông rạch lớn khác là sông Bình Thủy, sông Trà Nóc, sông Ô Môn, sông Thốt Nốt, kênh Thơm Rơm và nhiều kênh lớn khác tại các huyện ngoại thành là Thốt Nốt, Vĩnh Thạnh, Cờ Đỏ và Phong Điền, cho nước ngọt suốt hai mùa mưa nắng, tạo điều kiện cho nhà nông làm thủy lợi và cải tạo đất.