Rede Hidrometeorológica Nacional (RHN) é coordenada pela Agência Nacional de Águas e conta com a parceria de outras instituições federais, além de entidades estaduais para realizar o monitoramento e disponibilizar informações de diferentes parâmetros de interesse hidrológico. Com essas estações, é possível mensurar o volume de chuvas, a evaporação da água, o nível e a vazão dos rios, a quantidade de sedimentos e a qualidade das águas em estações pluviométricas, evaporimétricas, fluviométricas, sedimentométricas e de qualidade da água. As informações obtidas e divulgadas, após a consistência e sistematização dos dados hidrometeorológicos, são valiosas para subsidiar a tomada de decisão para a eficiente gestão dos recursos hídricos. Servem para produzir estudos, definir políticas públicas, avaliar a disponibilidade hídrica monitorar eventos considerados críticos (cheias e estiagens), disponibilizar informações para a execução de projetos pela sociedade, identificar o potencial energético, de navegação ou de lazer em um determinado ponto ou ao longo da calha do manancial, levantar as condições dos corpos dágua para atender a projetos de irrigação ou de abastecimento público, além de serem a base para a realização de avaliações para a concessão de outorgas de direito de uso dos recursos hídricos. O registro histórico dos parâmetros monitorados também é garantido com o bom funcionamento da RHN.

A RHN possuía, em 2020, quase 23 mil estações sob responsabilidade de várias entidades. A ANA gerencia diretamente 4.841 estações, sendo: 2.717 pluviométricas (monitoram as chuvas) e 2.024 estações fluviométricas(monitoram os rios). Do universo de estações fluviométricas, em 1.485 estações há medição de vazão de água (descarga líquida), em 1.542 de qualidade da água e em 463 de sedimentos em suspensão (descarga sólida).

Com os avanços tecnológicos das últimas décadas, o monitoramento hidrometeorológico foi modernizado, passando dos registros em fichas de campo em papel dos dados de pluviômetros e réguas por observadores ao uso de diversos sensores automáticos ligados a uma plataforma de coleta de dados (PCD), com o armazenamento dos dados in loco por registradores e transmissão por telefonia móvel ou satélite. Em 2020, havia aproximadamente 3.088 estações automáticas em operação de responsabilidade da ANA e de outros órgãos parceiros (órgãos estaduais, empresas privadas do setor elétrico, dentre outros).

Por fim, em 2015, a ANA e o Serviço Geológico do Brasil (CPRM), firmaram um Memorando de Entendimento com o United States Geological Survey (USGS) dedicado à capacitação técnica de seus profissionais e à constituição de uma Rede Hidrometeorológica Nacional de Referência (RHNR), em implantação gradativa para racionalizar do monitoramento e prepará-lo para fornecer dados e informações necessários para a solução de problemas de gestão cada vez mais complexos, além de melhorar a resposta aos eventos de inundações e estiagens e de aumentar a confiabilidade dos dados, permitindo análises hidrológicas regionais mais precisas e o desenvolvimento de obras hídricas com melhor relação de custo versus benefício.