L’idrografia del territorio è influenzata dalla presenza del Bacino del Fiume Fine, che si sviluppa nella porzione orientale del Comune, e da una fitta rete di corsi d’acqua secondari, che caratterizzano le aree occidentali (tra questi il più importante è il Torrente Chioma).

Le zone maggiormente a rischio idraulico sono quelle ubicate lungo il corso del fiume Fine, nella pianura di Vada-Mazzanta in cui, oltre ai problemi relativi alle piene del fiume Cecina, si assommano quelli legati alle piene del Torrente Tripesce ed alla scarsa ricettività del reticolo di drenaggio delle acque basse, nel centro abitato di Rosignano Solvay in cui Fosso Cotone e Botro Secco presentano sezioni idrauliche insufficienti, aggravata dalla scarsa capacità recettiva del reticolo fognario nelle zone a più alta densità urbana.

Vi sono inoltre una serie di punti critici, legati ai tratti di attraversamento dei corsi d’acqua secondari (il Chioma, Fortulla, il Grande, il Crocetta, etc.), che pur non avendo importanti portate per gran parte dell’anno, possono essere soggetti a piene improvvise con aumento del trasporto solido e conseguente ostruzione dei ponti e tracimazione delle acque.

Il corso d’acqua più importante è in assoluto il Fiume Cecina, che incide la parte centrale dell’intero territorio comunale; i due affluenti maggiori che scorrono sono il Torrente Acquerta e Fosso Linaglia, rispettivamente affluente di destra e di sinistra idrografia.
Per quanto riguarda il rischio idraulico, i recenti interventi di difesa e mitigazione eseguiti sul Torrente Tripesce (cassa di espansione) e sul Fiume Cecina (sistema di argini in sponda destra e sinistra, area ASIP nella zona depressa a nord di Villa la Ladronaia) hanno contribuito in modo sostanziale alla riduzione delle aree allagabili e di conseguenza degli esposti.
Le situazioni più critiche per intensità, estensione e altezza d’acqua, restano comunque quelle legate alle piene del Fiume Cecina: in particolare le aree in prossimità della foce, le infrastrutture vicino al porticciolo e tutto il tratto di territorio costiero tra Marina di Cecina e La Mazzanta. Agli effetti suddetti va sommata la possibile interferenza dovuta alle tracimazioni del Fosso Mozzo e degli altri corsi d’acqua minori che costituiscono il locale reticolo di drenaggio delle acque basse.
Nella parte più a sud del Comune nella frazione di Marina di Cecina sono presenti una serie di fossi minori (Fosso Godile, Fosso del Cedro, Fosso della Vallescaia, Fosso La Cecinella, Fosso il Cedrino) che in concomitanza di forti piogge possono provocare allagamenti nelle aree limitrofe ai fossi stessi.

Il territorio del Comune di Bibbona è attraversato da un’importante rete idrografica costituita da corsi d’acqua principali e da un sistema di fossi minori affluenti dei precedenti. I principali corsi d’acqua sono il Fosso delle Tane, Fosso della Madonna, Fosso Trogoli, Fosso Sorbizzi, Botro Grande e Botro Campo di Sasso.
La presenza di alcune opere di difesa e di mitigazione (casse di espansione e tratti arginati) attenua in parte condizioni piuttosto critiche, soprattutto nella parte occidentale del comune (a ovest della linea ferroviaria) dove la maggior parte delle aree abitate risultano coinvolte da scenari di esondazione.
A nord del territorio comunale le maggiori criticità sono legate alle piene del Fosso delle Tane e il Fosso della Madonna (centro abitato della California), nonostante siano state realizzate due casse di espansione nei tratti a monte.
Nella parte a sud del Comune le aree più a rischio sono individuate nella zona che si estende dalla Caserma Ederle fino all’abitato di Marina di Bibbona, dove si risente fortemente l’effetto delle esondazioni del Fosso di Trogoli e della Fossa delle Basse.
La recente realizzazione delle opere di difesa, consistenti nella realizzazione di un fosso di guardia che intercetta l’afflusso meteorico proveniente dall’area scolante a nord-est di Marina e lo recapita nel Fosso delle Basse a valle dell’area dei campeggi, ha ridotto il rischio di allagamento nell’area dei campeggi di Via dei Cipressi.

L’idrografia del Comune di Castagneto Carducci è caratterizzata da corsi d’acqua che si originano dalla sommità dei crinali collinari – montuosi e si dirigono, con direzione preferenziale est-ovest, direttamente al mare solcando la pianura costiera o confluendo in corsi d’acqua di dimensioni maggiori. I principali corsi d’acqua sono il Fossa Camilla, Fosso Bolgheri il più importante tra Castagneto e Donoratico, Fosso ai Molini, Fosso della Carestia e Fosso dell’Acquacalda.
Le aree maggiormente a rischio di allagamento sono collocate lungo i due corsi d’acqua principali (Fossa Camilla e Fosso Bolgheri), soprattutto nei tratti finali che incidono la fascia costiera.
Per quanto riguarda la Fossa Camilla le aree più colpite sono quelle immediatamente a monte della foce, a valle della Aurelia, caratterizzate però da scarsi esposti (poderi e case sparse).
Per il Fosso di Bolgheri la situazione risulta più complessa ed articolata: agli apporti del corso d’acqua principale si sommano infatti i contributi del suo principale affluente Fosso ai Molini e quelli del reticolo secondario di drenaggio delle acque basse (Fosso Borghio, Fosso dei Uconi); l’area potenzialmente colpita è molto vasta, con rischio elevato in tutta la fascia costiera a valle della Provinciale “Vecchia Aurelia” (n.39) compresa tra il Fosso Borghio a nord e la Strada Provinciale di Marina di Castagneto a sud, e una zona più ristretta a monte della Aurelia compresa tra il Fosso dei Buconi e il Fosso dei Daini.
Una ulteriore criticità idraulica è legata al Fosso dell’Acquacalda ed al Fosso della Carestia, che scorrono paralleli tra loro in prossimità del villaggio turistico denominato “Paradù” per i quali sono previste specifiche misure di sorveglianza ed allerta.