Приведены результаты анализа и оценки изменчивости элементов водного баланса за периоды весеннего половодья и межени по четырем частным водосборам бассейна Верхней Волги. Рассматривается динамика пространственно-временной изменчивости речного стока и таких определяющих его климатических факторов,как атмосферные осадки, суммарное испарение и изменение бассейновых запасов влаги. Для периода межени и года характерно увеличение речного стока соответственно на 56 мм / 96 лет и 30 мм / 96 лет, сток весеннего половодья снижается на 28 мм / 96 лет. При оценке значимости линейного тренда сезонных элементов водного баланса по методике И. И. Поляка и по коэффициенту корреляции R установлено, что большинство рядов являются стационарными. Выявленные закономерности изменчивости и степени взаимосвязи сезонных элементов водного баланса бассейна Верхней Волги, позволяют по сезонным величинам атмосферных осадков и испарения оценить сток в годы различной водности.