Está en el noreste del país, fronterizo con Georgia y Azerbaiyán.La cuenca principal es el valle del río Agstev, que recorre el país de sudoeste a nordeste, y entra en Azerbaiyán para desembocar en el río Kura.Otros ríos más pequeños son el Akhum, el Tavush y el Khndzorut.Tavush es la provincia con mayores recursos de agua dulce.Posee numerosos manantiales y varios lagos pequeños entre los que destacan el lago Parz, en el parque nacional Dilijan, al sudoeste de la provincia, y el lago Gosh, al este del anterior, cerca del monasterio de Goshavank.
