De waterspitsmuis is de grootste spitmuizensoort van Europa. Het lichaam van deze soort is ongeveer 10,5 centimeter en de staart ruim 7,5 centimeter. Het gewicht bedraagt maximaal 25 gram. Ze zijn zwart tot donkerbruin op hun rug en de buik is wit tot donkergrijs. Vaak hebben individuen witte vlekjes bij de ogen en oren.
Tijdens het voortplantingsseizoen zwerven mannetjes door de territoria van de vrouwtjes. Ze communiceren met elkaar via geur en hoge giltonen. Vrouwtjes hebben 2 tot 3 nestjes per jaar, waarin doorgaans 3 tot 8 jongen worden geboren. De geboorte vindt plaats in ondergrondse nesten, waar de jongen zo’n 40 dagen gezoogd worden.
Deze soort is vrij zeldzaam in Nederland. Ze komen voor bij schoon water dat niet te voedselrijk is, met een goed ontwikkelde vegetatie. Waterspitsmuizen eten vooral insecten en andere ongewervelde dieren, maar grijpen af en toe ook visjes en kikkers. Ze kunnen goed zwemmen en duiken, waarbij ze tot 20 seconden onder water blijven.