腎積水大多是由泌尿系統的上尿路梗阻性疾病所引起，常見的疾病有上尿路結石、上尿路腫瘤、先天性腎盂輸尿管連接部狹窄、腔靜脈後輸尿管口囊腫、泌尿系統結核、創傷或炎症引起的瘢痕狹窄等病變。長期的下尿路梗阻性疾病也會繼發腎積水，比如良性前列腺增生、神經源性膀胱等疾病。
除了泌尿系統的疾病之外，泌尿系統鄰近器官的病變，如果壓迫或者侵犯到輸尿管時也會引起腎積水，比如結直腸癌、盆腔腫瘤、腹膜後纖維化等病變。腎積水容易導致結石形成，並繼發感染，引起腎盂腎炎。長期的腎積水會造成腎組織缺血和缺氧、腎實質逐漸萎縮，最終引起積水側的腎功能衰竭。