В пределах уезда в море впадают 34 реки и других проточных водоема, самые протяженные из них и с самым большим водосбором – реки Ягала, Кейла, Пирита и Валгейыги. Крупнейшие из сотни озер Харьюмаа – это озера Юлемисте, Кахала и Харку. В таллиннской системе поверхностного водосбора создано два больших водохранилища: Паункюла и Соодла. Самая высокая точка находится в восточной части уезда на озе Тапа-Пикксааре, ее высота 112,6 метров над уровнем моря.

Благодаря многообразию мест произрастания растительность Харьюмаа богата видами – наиболее важными из редких видов растений можно назвать остролодочник грязноватый, жирянку альпийскую, сверцию многолетнюю и различные орхидные. Примечательно также широкое распространение пятилистника кустарникового в северо-западной части уезда.