第聂伯河的年径流量变化很大，第聂伯河在基辅处的多年平均流量为1380立方米/秒，在河口为1670立方米/秒。多水年（1877年）下游的年平均流量达3040立方米/秒，径流量达960亿立方米，而枯水年（1921年）年平均流量只有717立方米/秒，径流量仅有230亿立方米。历史上第聂伯河的最大流量发生在1931年的5月，达25000立方米/秒，而1921午夏季最小流量为329立方米/秒，冬季最小流量一般年份为200-300立方米/秒，1921年只有114立方米/秒，极个别年份仅仅90立方米/秒。第聂伯河河口多年平均流量1670立方米/秒，年径流总量530亿立方米，其中上第聂伯河占81%，下第聂伯河只占19%。下第聂伯河最大流量25000立方米/秒（1931年），最枯流量只有114立方米/秒，相差250倍。

根据自1818年以来的长期观测，丰水年占14%，枯水年占34%，平水年为52%。下第聂伯河的径流年内分配也发生了较大的变化。1955年前春汛径流量占年内全部径流量的61%，夏季流量占24%，冬季只有15%，自卡霍夫卡水库、克列缅丘格水库和第聂伯罗捷尔任斯克水库建成后，春汛径流量占38%，夏季径流量占32%，冬季径流量占30%。