Karjaanjoen vesistö on Suomen päävesistöalue, jonka laskujoki Karjaanjoki laskee Suomenlahden Pohjanpitäjänlahteen. Vesistö sijaitsee läntisellä Uudellamaalla, Lohjanharjun länsipuolella. Siihen kuuluvat Hiidenvesi, Lohjanjärvi ja joukko pienempiä järviä. Vesistö saa alkunsa Salpausselän harjualueen lähteistä lähtevistä kirkkaista latvapuroista, joiden vesi kertyy lopulta Lohjanjärveen. Lohjanjärvi puolestaan laskee Mustionjokea pitkin Pohjanpitäjänlahteen. Vesistöalueen pinta-ala on 2 045,81 neliökilometriä. Alueen järvisyys on 12,18 %.