全市地下水资源量1.35亿立方米，主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要分布于界河、大沽河、诸流河河谷平原和滨海平原以及山间小型冲沟内。含水层主要为第四系松散砂砾石及黏质砂土，其中河谷平原古河道砂层富集带，为具有供水意义的地区。基岩裂隙水分为层状岩类裂隙水和块状岩类裂隙水。层状岩类裂隙水赋存于胶东群斜长角闪岩、黑云变粒岩、片岩、片麻岩等裂隙之中，多分布于低山丘陵区。层状岩类裂隙水水质良好，多为重碳酸氯化物钙钠型和重碳酸钙钠水，矿化度小于0.5克／升。
块状岩类裂隙水赋存于中生代黑云母花岗岩、似斑状花岗闪长岩等侵入岩体风化裂隙之中，分布于低山及丘陵区。一般为重碳酸氯化物钙钠型水，矿化度一般小于1克／升，矿泉附近大于1克／升。
地下水补给主要靠大气降水。山间河谷冲积层，除接受大气降水外，还持续不断地接收来自谷缘的基岩裂隙水的侧向补给。表水潜流又补给滨海平原冲积层。
地下水主要沿着岩层的风化裂隙带运动，因地形起伏，故极易流泄。径流方向与地面坡降近于一致，水力坡度大，径流畅通，但又因裂隙细小，径流量甚微。
地下水化学类型及化学成分的水平分带性，由山地向西北部沿海过渡。水化学类型依次为：重碳酸盐型、重碳酸盐氯化物型、氯化物重碳酸盐型、氯化物型。矿化度除地热田周围及矿区附近外，由内地向海滨逐渐增高。