Самая крупная река полуострова — Пясина, вытекающая из озера Пясино. Ее длина — 860 километров. Вторая важная река расположена в центральной части. Верхней Таймырой она начинается в горах Бырранга, течет вдоль южного подножия на восток и впадает в юго-западную часть озера Таймыр. Нижней Таймырой она вытекает из северо-западной части озера и, прорезая весь хребет поперек, впадает в Таймырскую губу Карского моря. На юго-востоке полуострова находится река Хатанга. Она образуется от слияния двух рек — Котуя и Хетты — и впадает в Хатангский залив моря Лаптевых.

Полуостров Таймыр почти целиком лежит в пределах арктической безлесной тундры. Только самая южная часть его находится в зоне лесотундры. Граница лесной растительности здесь проходит севернее, чем в других областях Арктики. В бассейне Хатанги, по ее притоку реке Новой, расположен самый северный в мире остров лесной растительности, представленной даурской лиственницей. Участок этот теперь объявлен заповедником.

Ранее территория Таймыра на географических картах по существу представляла лишь грубую схему. Пример тому — карта Азиатской России, изданная в 1911 году российским Генеральным штабом. Даже такие крупные реки, как Пясина, Норилка, Хета, Хатанга, а также система Норильских озер на ней были нанесены весьма приближенно и неверно. Их конфигурация совершенно не соответствовала действительности. Почти ничего не было известно о минеральных ресурсах края, о его животном и растительном мире. Не было ни оседлого населения, ни дорог. Только кочевые исконные жители Таймыра — нганасаны со своими стадами оленей весной уходили на север к побережью, а осенью возвращались обратно к границе леса. Но в горы Бырранга не решались заглядывать и они. "Там царство злых духов, камень и лед, более ничего. Там гибель". Так говорили мне нганасаны, когда я пытался их расспрашивать.