当事務所では、水位：12箇所（うち流量は６箇所），雨量：11箇所，風向風速：２箇所，水質：14箇所（うち底質は２箇所）の観測所を設置し、 流域の気象・水文・水質データの蓄積を行っています。

また、小川原湖上には総合観測所を設置して気象・水文・水質の自動観測を実施しています。 さらに高瀬橋地点では流速および水質の自動観測を実施しています。

小川原湖の湖水位は、代表地点である小川原湖観測所のほか、湖岸４箇所で観測されており、平均的には概ねTP+0.3m～0.5mの水位となっています。
湖水位の変動は流入河川の水量に大きく支配されており、季節的には春先の雪解け期と秋の台風期に湖水位が高くなる傾向にあります。

また、流入河川では、主要な流入河川とその支川である姉沼川・中津川・砂土路川・七戸川（上野）・赤川・土場川の６河川で河川水位を観測しており、
併せて流量も観測しています。流入河川でも小川原湖と同様に、季節的には春先の雪解け期と秋の台風期に水位が高くなる傾向にあります。

流入河川のうち、流量のもっとも大きい河川は七戸川(高瀬川)であり、全流入量の60%以上を占めています。また、年間降雨の状況によっても違いはありますが、 流入河川の総流入量は、だいたい小川原湖の容積と同じぐらいになります。

高瀬川では、河口地点と高瀬川地点の２箇所で河川水位を観測しています。通常、高瀬川では小川原湖から太平洋に向けて水が流れていますが、 太平洋の潮位が上昇して湖水位よりも高くなると、海から小川原湖へ海水が逆流することがあります。