Актуальность определяется необходимостью более точной, по сравнению с используемыми способами, оценки подземной составляющей речного стока как основы для оценки ресурсов подземных вод и решения ряда гидроэкологических задач. Цель: разработка методики и собственно оценка подземной составляющей речного стока реки Оби на участке ее среднего течения с использованием гидрогеологических и гидрологических данных. Методы: методы математического моделирования, статистические методы. Результаты и выводы. На основе анализа гидрогеологических и гидрологических материалов за условно однородный период 1995–2015 гг. разработана методика оценки подземной составляющей речного стока в пределах Западно-Сибирской равнины по данным о среднемесячных расходах и уровнях речных вод в зимнюю межень и уровнях подземных вод (в зоне активного водообмена). Методика максимально адаптирована к требованиям действующего Российского законодательства, включает в себя анализ гидрогеохимического баланса и определение методами математической статистики и оптимизации параметров, которые соответствуют коэффициенту фильтрации и удельному притоку подземных вод. Методика апробирована на примере Оби и крупных притоков на участке ее среднего течения. Установлено, что в большинстве случаев средние и большие реки в пределах речных долин в целом характеризуются преобладанием нисходящего режима взаимодействия речных и подземных вод, а нижний предел определения подземной составляющей речного стока в первом приближении может быть рассчитан по речному гидрографу с использованием линейной интерполяции между в марте и декабре. Показано, что гидрогеологические условия ранее (в верхнем меле и палеогене) могли способствовать (и способствуют в настоящее время) аккумуляции соединений железа в верхней гидродинамической зоне.