O estudo de regionalização de vazões das bacias hidrográficas visa identificar regiões que possuem um comportamento hidrológico semelhante o que auxilia no monitoramento e na modelagem de sistemas hidrológicos. Este estudo utilizou sete assinaturas hidrológicas a partir dos dados de vazões naturais diários das principais estações do Sistema Interligado Nacional (SIN) para aplicação do algoritmo de agrupamento k-means. O objetivo é obter os agrupamentos das bacias hidrográficas de acordo com as assinaturas hidrológicas para identificar as parcelas de estações representativas do regime hidrológico do SIN. Os resultados indicam que foi possível agrupar as estações das principais bacias hidrográficas em três grupos que apresentam características distintas de acordo com as assinaturas hidrológicas adotadas. Estações espacialmente próximas apresentaram na maioria dos casos um regime hidrológico similar. Nesse aspecto, o terceiro grupo obteve mais de 78% das estações localizadas nas regiões Sudeste e Centro-Oeste, enquanto que o segundo grupo apresentou mais de 60% das estações localizadas na região Sul. O terceiro grupo obteve uma parcela menor de estações em relação aos outros grupos sendo 60% destas localizadas na bacia hidrográfica do Rio da Prata.