Diuretika, která se používají především k úpravě objemu a složení tělesných tekutin, jsou široce využívána k léčbě hypertenze. Mezi diuretika patří a) thiazidy a thiazidům podobné látky, které jsou nejčastěji používanými léky k léčbě vysokého krevního tlaku (tyto léky inhibují reabsorpci sodíku v časném distálním stočeném tubulu); b) kličková diuretika, jako je furosemid, blokují reabsorpci chloridů a sodíku inhibicí kotransportního systému Na/K/2Cl v tlustém vzestupném raménku Henleovy kličky; a c) draslík šetřící (zadržující) diuretika, včetně blokátorů aldosteronových receptorů (např. spironolakton a eplerenon) a blokátorů epiteliálních sodíkových kanálů (např. amilorid a triamteren, které zasahují do reabsorpce sodíku a vylučování draslíku a vodíku, které probíhá v pozdním distálním tubulu, spojovacím tubulu a kortikálním sběrném kanálku). Hydrochlorothiazid v dávce 12,5 mg jednou denně nebo ekvivalentní nízké dávky jiných podobných látek snižují krevní tlak přibližně u poloviny až dvou třetin pacientů, kteří na tuto skupinu léků reagují; vyšší dávky k účinku na krevní tlak přispívají jen málo a také zvyšují nežádoucí účinky. Některé kombinace velmi malých dávek thiazidových diuretik – například 6,25 mg hydrochlorothiazidu nebo 0,625 mg indapamidu s nízkou dávkou antihypertenziva jiné třídy – mají při použití jednou denně průměrnou antihypertenzní účinnost. Furosemid se používá u pacientů se selháním ledvin nebo těžkým srdečním selháním a nejlépe se podává kontinuální intravenózní infuzí. Draslík šetřící diuretika se k léčbě hypertenze obvykle používají v kombinaci s thiazidovými diuretiky. Nežádoucí účinky se vyskytují přibližně se stejnou frekvencí a závažností při ekvipotentních dávkách všech diuretik. Výskyt nežádoucích účinků je závislý na dávce a zvyšuje se také v závislosti na délce trvání vylučovacího a antihypertenzního účinku na ledviny. Dlouhodoběji působící diuretika však zajišťují lepší 24hodinovou kontrolu krevního tlaku a zvyšují compliance a adherenci k léčebnému režimu.