伊犁最大的两个湖是巴尔喀什湖和赛里木湖。巴尔喀什湖是世界第四长湖，位于亚洲中部，由中国新疆的伊犁河注入巴尔喀什湖西部。流域内还分布着较多的湖泊，主要集中于河流的下游和河口三角洲。仅伊犁河三角洲的湖泊就超过2000个赛里木湖是以大西洋最后一滴眼泪的秀美风光享誉中外。