Самой крупной рекой является р. Сызранка – приток р. Волги, пересекающая район примерно в центральной части с запада на восток. Свое начало она берет к северо-западу от с. Кармалейка Барышского района. Длина реки 132 км. Это не широкая, но полноводная река с хорошо разработанной долиной и ассиметричными склонами.

Слева в реку Сызранка впадает р. Томышовка с притоком р. Рачейка. Эти небольшие реки неполноводны в летний период. В муниципальном образовании имеется 48 прудов суммарной площадью 22 га.

Крупными из них считаются пруды р.п. Новоспасское и п. Красный.

.

  Частью водных ресурсов Новоспасского района являются озера. Встречаются на территории района пойменные озера, представляющие собой старые русла рек. На залесенных водораздельных пространствах встречается такое уникальное озеро как Щучье. В районе имеется много родников с чистой холодной водой. Среди них гидрологические памятники природы – родники, которые находятся в селах Комаровка и Зыково, родник Черемушки и родник Троицкий.

Почвенный покров района представлен в большей степени черноземами, общая площадь которых равна 81600 га, удельный вес их в пашне составляет почти 69 %. Черноземы представлены всеми важнейшими типами:

В группе лесных оподзоленных почв преобладающее положение занимают темно-серые лесные почвы (11,8 %). Характерной особенностью почвенного покрова северной части района является легкий механический состав многих почв (из 44 % всех выщелоченных и оподзоленных почв более 20 % представлено почвами легкого механического состава). Легкие почвы по сравнению с тяжелыми обладают очень низким плодородием. Они малогумусированы (2-3 % гумуса), крайне бедны питательными веществами и в большей степени подвержены водной и ветровой эрозии. Южная часть района (равнинной побережье р. Сызранка) в почвенном отношении более благоприятна. Здесь основу почвенного покрова составляют типичные выщелоченные черноземы, главным образом, тяжелого механического состава. Эти почвы обладают высоким плодородием и характеризуются высокой гумусностью (7-8 % гумуса), значительной мощностью перегнойно-аккумулятивного горизонта с необходимым запасом питательных веществ. Также встречаются карбонатные черноземы, перегнойно-карбонатные почвы. По долине реки Сызранка распространены участки луговых и пойменных почв.

Из полезных ископаемых в Новоспасском районе обнаружены мел для извести (белый, чистый, писчий грубый, белый плотный, белый грубый), суглинки и глины для кирпича марки «М-125-175», песок для силикатного кирпича марки «М-100», песчаник для производства щебня марки «400-600», песчаник и песчано-гравийные смеси для строительства автодорог. Новоспасское месторождение песка для производства силикатного кирпича марки 100 расположено в 4 км к северо-западу р.п. Новоспасское. Мощность пласта до 20,2-40,0 м, месторождение разрабатывается, ориентировочные запасы 4359 тыс.м3. Овражное месторождение суглинков и глин для производства глиняного обожженного кирпича марки «125» и черепицы пластического формования. Это месторождение расположено в 3,7 км к югу от железнодорожной станции Репьевка. Мощность пласта до 3,0-22,5 м, месторождение определено, как государственный резерв, балансовые запасы ориентировочные запасы 6890,1 тыс.т. Месторождение разрабатывается. Существуют перспективные и подлежащие дальнейшей разработке и другие месторождения глин, песка на территории Новоспасского района. В окрестностях села Марьевка, береговых обрывах р. Сызранка выходят пласты горючих сланцев, которые считаются топливом будущего. Попутно с горючими сланцами в недрах района залегают пласты фосфоритов. В больших количествах около сел Самайкино, Репьевка добывался торф. На территории муниципального образования «Новоспасский район» располагаются разрабатываемые нефтяные месторождения. Все обнаруженные залежи нефти находятся в угленосной толще на глубине 1110-1120 м.