De hydrosfeer (afgeleid van het Oudgrieks: ὕδωρ húdōr, wat water betekent, en σφαῖρα sphaira, wat bol betekent) verwijst binnen de discipline van de fysische geografie naar het geheel van water op, onder en boven het oppervlak van een planeet. Dit omvat alle oceanen, zeeën, rivieren, (pak)ijs, sneeuw en grondwater. De hydrosfeer wordt bestudeerd binnen de hydrologie.

Op aarde strekt de hydrosfeer zich uit tot in de hoogste lagen van de atmosfeer waar watermoleculen aanwezig zijn, en blijft dus voornamelijk beperkt tot de troposfeer. In de stratosfeer, vanaf ongeveer 15 km hoogte, is er vrijwel geen water meer aanwezig.

Zie ook 
 Aardatmosfeer
 Biosfeer
 Cryosfeer
 Hydrologie
 Lithosfeer
 Systeem Aarde
 Waterkringloop

Oceanografie
Hydrologie
Vorm van water
Indeling van de Aarde