淮北市地下水资源丰富，主要由第四系潜水和裂隙岩溶承压水构成，共分为相山、青龙山至王场和符离集3个水系。据安徽省地质矿产局第一水文队勘探结果，辖区内地下水开采模数累计为4.16～5.04万吨/小时，其中第四系浅层地下水开采模数为15～25万吨/年·平方公里,市区北部偏大，浅层水资源为2.6～3.4万吨/小时。浅层水主要来源于降水沿裸露基岩山区和基岩浅埋区上复松散层，以及平原区陆面入渗蓄存和向下越层补给形成的。这部分水资源属面上分布，难以集中开采，其水质主要受土壤和地表水质影响。岩溶承压水开采模数为1.56～1.64万吨/小时，它是全市赖以生存的最重要水源，由寒武、奥陶系石灰岩出露组成的萧相背斜和闸河向斜共同组成淮北深层承压水含水构造体系。深层承压水的补给来源主要是靠萧相背斜裸露基岩接受降水入渗，以及第四系潜水的影响。这部分水的功能主要是全市工业和城镇生活用水，开采量大。
全市多年平均地下水总补给量(即地下水资源总量)为8155.09×104立方米/年。其中，平水年(P＝50%)为8148×104立方米/年；偏旱年(P＝75%)为6626.32×104立方米/年；干旱年(P＝95%)为6141.30×104立方米/年。
地下水资源也存在着与降水枯丰相关的数量因果同步关系。并且地下水资源赋存于地层的多孔介质之中，水的运移较为缓慢。因此，在市区及近郊区地下水位大幅度下降，给水能力逐年减少，呈现超采现象，应该予以防范。