Vattensångare tillhör familjen rörsångare som tidigare ingick i den idag uppdelade familjen sångare.
Vattensångaren är en medelstor sångare som mäter 11,5-13 centimeter. Den är mycket lik sävsångaren men adult vattensångare har en kraftigare längsstreckad rygg i mörkbrunt och gulbeige och den har variabelt streckad ljus undersida medan den adulta sävsångaren alltid är ostreckad. Utöver detta uppvisar vattensångaren ett tydligt gulbeiget centralt hjässband. Hanen och honan är lika medan juvenilen är ostreckad på undersidan. Den intar ofta akrobatiska ställningar när den klänger sig fast med fötterna i två olika vasstänglar.
Den framför sin sång främst om kvällen fram till skymningen, oftast sittande men sällsynt även i sångflykt. Likt andra arter inom släktet har den en komplex sång med härmningar och påminner om en något långsammare sävsångare. Nästan alla fraser börjar med ett knarrande ”trrr” som påminner om dess orosläte.
Fågelarter i grupp Sångare-Trastar
Blåhake | Näktergal | Rubinnäktergal | Rödhake | Sydnäktergal | Vitstjärnig blåhake | Rödstjärt | Svart rödstjärt | Blåstjärt | Buskskvätta | Isabellastenskvätta |Medelhavsstenskvätta | Nunnestenskvätta | Stenskvätta | Svarthakad buskskvätta | Vitgumpad buskskvätta | Ökenstenskvätta | Björktrast | Blåtrast | Dubbeltrast | Koltrast | Ringtrast | Rödvingetrast | Svarthalsad trast | Taltrast | Baltimoretrupial | Bergstaigasångare | Bergsångare | Brandkronad kungsfågel | Brunsångare | Busksångare | Cettisångare | Flodsångare | Gransångare | Grässångare | Gräshoppsångare | Grönsångare | Härmsångare | Höksångare | Iberisk gransångare | Kaveldunsångare | Kungsfågel | Kungsfågelsångare | Kärrsångare | Lundsångare | Lövsångare | Polyglottsångare | Rödstrupig sångare | Rörsångare | Sammetshätta | Sibirisk gransångare | Svarthätta | Sävsångare | Tajgasångare | Trastsångare | Trädgårdssångare | Träsksångare | Törnsångare | Vattensångare | Ärtsångare