Prácticamente todo el término municipal se encuentra en la
cuenca hidrográfica del
río Jerte, afluente del río Alagón que nace en la vecina localidad de
Tornavacas y desemboca cerca de Galisteo. A su vez, el río Alagón es afluente del río Tajo. El principal afluente del Jerte en Cabezuela es
la garganta de los Infiernos que desemboca en el límite municipal entre Cabezuela y Jerte. No hay
embalses artificiales en el municipio