Речная сеть в Туле и окружающем ее Ленинском районе представлена рекой Упой и ее притоками. Упа — крупнейший правый приток Оки (длина 345 км) — играет важную роль в хозяйстве города и области. Река берет начало в Воловском районе на Воловском плато. Бассейн реки (9740 кв. км) охватывает 9 административных районов Тульской области. Течение Упы характеризуется большими изломами и извивами. От истока она течет на север, затем на северо-запад по линии В. Присады — Тула — Берники, далее круто поворачивает на юг до Крапивны, а в нижнем течении, до впадения в Оку близ села Кулешова, в Суворовском районе сохраняет западное направление.
Долина реки имеет довольно широкую пойму (в среднем течении — до 1,5—2 км) с невысокими, но крутыми берегами; много заливных лугов. Местами пойма заболочена, особенно в Ленинском районе, на восточной и западной окраинах Тулы. Питание реки смешанное, в основном — снеговое. Замерзает Упа в конце ноября, вскрывается в начале апреля. Осенью наблюдаются небольшие паводки. Течение медленное, спокойное; падение реки 48 метров — в среднем 1 метр на 7,2 км течения.
Хозяйственное использование реки достаточно велико. Упинская вода используется промышленными предприятиями, колхозами и совхозами как техническая вода для орошения огородных культур. Усиленный водозабор привел в последние годы к сильному понижению уровня воды в реке. Эта ситуация достаточно заметно отразилась и на Оке, которая заметно обмелела в последние годы.
Упа раньше была богата рыбой. Но большой спуск промышленными предприятиями в реку неочищенных сточных вод привел к резкому уменьшению в ней рыбных запасов, особенно в районе Тулы.
В пределах Тулы долина реки Упы менее широкая, чем на восточной и западной окраинах города. Здесь Упа принимает три маловодных притока: Воронку (длиной 22 км) — слева, Тулицу (38 км) и Бежку (20 км) — справа.