根據水質垂直變化特征，地下水分布可分為總淡水區、鹹淡水重疊區和總鹽水區。
3.3.1.1總淡水面積
全部淡水區分布在齊河-廣饒斷裂南部，構造上位於魯西臺背斜北緣。在古近紀，該區與整個魯西臺背斜壹起隆起，遭受剝蝕。新近紀以來，伴隨著遼冀臺向斜，有所下降，但下降幅度遠小於斷裂北側地區。其中堆積了壹套粗泥沙，透水性好，坡度落差大，水動力條件好。該區地下水由南魯中山區降水入滲補給。補給路線短，水量充足，地下水交替更新快，溶解固體總量低。主要是重碳酸鹽水，具有典型的徑流區水化學特征。
3.3.1.2鹹淡水重疊區
鹹淡水重疊區包括沖洪積平原北部和黃河三角洲平原南部，在構造單元上屬於遼冀臺向斜。新生代以來，該區整體呈大幅度下降趨勢，階段性和震蕩性明顯。在不同的地質歷史發展階段，由於古地理、古氣候條件的不同，沈積物形成過程中形成的地下水經過後期淋濾、遷移、富集的轉化，具有不同的化學成分，並隨著地殼的不斷下沈而被封存，這是本區鹹淡水疊加的基本原因。另壹方面，該區地殼長期處於下降狀態，地下水水平徑流滯緩，決定了水化學具有弱循環、交替的特點。由於物質來源不同，南北方地區水化學特征仍有明顯差異；南部主要受南部魯中山區降水入滲補給。由於靠近補給地，地下水有不同程度的更新改造，表現為鹹水體自北向南急劇變薄，水化學類型多為碳酸氫鹽和碳酸氫鹽-氯化物。在北部，除了南部的微弱徑流外，主要由西部鄰近地區的水補給。由於遠離降水，滲入補給區，徑流滯緩，地下水基本不更新，水化學成分復雜，是以鈉為陽離子的多元素水。
3.3.1.3總鹽水面積
全鹹區是淺、中、深層沒有淡水的區域，其分布邊界是深層鹹淡水的分界線；在構造單元上，屬於鹹淡水重疊區的遼冀向斜。新生代，尤其是新近紀和第四紀以來，不僅受區域古地理和古氣候的控制，還受到多次海侵的影響，陸地形成相對較新。在海水的反復作用下，1000米深度的地下水主要是總溶解固體大於3克/升的氯鈉水