潍县地下水条件严格受区域水文地质构造、地层岩性、地形地貌和水文气象等因素的制约和影响。以潍城、清池村、涌泉庄一线为界（今潍城，坊子区），其北部属鲁西北平原水文地质区中的潍弥河倾斜平原水文地质亚区和羊口、辛安庄海积平原水文地质亚区的范围；其南部属鲁中南中低山丘陵水文地质区中的昌乐、坊子断陷丘陵谷地水文地质亚区的范畴。其地下水分三个类型：
松散岩类孔隙水 此水是本县主要的地下水。自南部山前至平原中部为淡水分布区；向北至滨海平原，下部有成水体向淡水区楔入，将淡水分成浅层淡水（咸水体以上部分）与深层淡水。咸水体的顶、底界面呈喇叭形向北展布。从北部滨海平原浅部至沿海地带深部均为咸水。在部分地段赋存卤水。
浅层淡水 包括有咸水地段的浅层淡水和无咸水分布的淡水区，此类地下水在本县分布广泛。由于松散岩类的成因类型，岩性结构分布部位及埋藏条件不同，其水文地质特征可分为二：一是，南部丘陵垄岗地区残坡积、冲洪积层孔隙潜水，主要分布在潍城、涌泉庄一带（今潍城、坊子区），含水量岩性为粉细砂夹砾石、粗沙及粘土夹姜石，厚度5.6—12米。水力特征属潜水性质，年变幅2—3米，单井出水量小于500立方米／日，矿化度小于1克／升，水化学类型为重炭酸型水。在河流冲积层较厚的地段，单井出水量有所增大，如清池镇吉家南400米，钻孔砂砾石厚8.5米，单井出水量1099.5立方米／日；二是，白浪河冲积、洪积平原冲洪积层孔隙潜水、微承压水，其分布南起潍城东南，北至蔡家栏子村（今寒亭区），为白浪河、虞河冲积、洪积扇。第四系厚度自南向北逐渐增厚。北部在一定深度内有淡水层，上部有咸水层。南部为全淡区，含水层岩性为粉砂、中粗沙夹砾石，厚度6—30米。含水层顶板埋深7—40米。自南向北地下水由潜水变为微压水或承压力；水量大小与砂层厚薄有关。冲积扇轴部井出水量3000立方米／日，远离河流及山前地带水量变小，单井出水量1000立方米／日，地下水年变幅一般为1.32—3.2米，近山前变幅大，向北逐渐变小；南部矿化度小于1克／升，水化学类型为重碳酸氯化物型水。北部矿化度1—2克／升，水化学类型为氯化物重碳酸型水。
滨海平原浅层咸水 分布在蔡家栏子村、潍北农场一线以北，为海积、冲积交互相地层。上部为海积层，由粉砂、中细砂、砂质粘土、粘土、淤泥组成。有很多海相贝壳碎片，一般厚3—10米，最大厚度31米；下部为冲积层，由砂质粘土、中细砂、粘质砂土、粗砂及粘土互层。在距海岸不远的地段，林家央子村以北形成一条东西向展布的卤水区，矿化度大于50克／升，波美度大于10°。此处已有盐田，正在开发卤水资源。
深层淡水 分布在高里、固堤镇以北，为海积、冲积的海陆交互相堆积平原上。自南向北深层淡水顶界面埋藏逐渐变深，北部埋深大于200米。含水层岩性为中砂、细沙，富水性从高里、固堤镇以北至横里路村北1公里一带，单井出水量500—1000立方米／日。再向北至崔家央子、西利渔村北5公里一带，含水层岩性以粉砂为主，富水性减弱，单井出水量小于500立方米／日，矿化度1—2克／升。深层淡水的补给来源为南部山前地下迳流，水头较高，形成深层淡水自流区，水头高出地表0.5—1.5米左右。此层淡水补给途径较远，埋藏较深，属重碳酸氯化物型水。
碳酸盐岩夹碎屑岩岩深裂隙水 县内出露面积小，仅在埠头乡（今坊子区）和符山镇（今潍城区）向阳村西侧一带有所分布，赋存于震旦系土门组和中、下寒武系地层之岩溶裂隙中，岩性为灰岩夹页岩。单井出水量一般小于500立方米／日，在地下水赋存地段，单井出水量可达1000立方米／日左右，水质良好，矿化度小于1克／升。
基岩裂隙水 主要赋存于南部丘陵垄岗地区的太古界泰山群变质岩裂隙中及白垩系青山组和上第三系火山岩孔洞裂隙中。其岩性主要有片麻岩类、安山岩、安山玄武岩类等，表层岩石风化破碎，风化带厚度一般25米—45米。有的裂隙和孔洞被泥质和其他物质充填，富水性较弱。单井出水量一般小于100立方米／日，水质良好，矿化度小于1克／升。多为重碳酸钙型水。