水刀切割的厚度主要取決於多種因素，包括切割材料的物理性質和化學成分、水刀設備的功率、噴嘴規格、切割頭距離、磨料等。以下是詳細介紹：
不考慮切割面的光滑程度，水刀可以切割高達20至300毫米（200至300毫米）的厚度，但隨著水射流噴射距離的增加，水柱會散開，導致切割效果減弱和切割面變得粗糙，對於注重切割效果的套用，建議控制在100毫米以內的厚度，這是水柱還未發散時的理想狀態。
對於高精度切割，建議的厚度控制在10毫米以內，可以通過速度控制和切割補償將誤差控制在0.1毫米以內。
水刀切割的最大厚度因材料不同而異，例如，在切割金屬、石材、陶瓷等材料時，最厚可達150毫米。
一般情況下，水刀可以切割0至100毫米厚的任何材料，但切割精度會隨著厚度的增加而降低。