工作区域可依据任务需要而定，可以是自然地理单元、一个或数个水文地质单元、某个行政区域或国际地形图幅。区域内水文地质条件包括区域地下水类型、埋藏、分布、形成条件、物理及化学性质、运动规律等。

调查可分为6个阶段：①准备阶段。搜集整理有关资料，进行野外踏勘，了解区域内地质、水文地质背景条件和存在的主要问题，明确主要调查内容和重点问题。②设计编制阶段。按照任务书的要求编写总体设计和年度工作方案，设计评审、审批。③调查实施阶段。按照批准的设计书开展工作。④综合研究阶段。根据获取的资料开展综合研究。⑤成果编制、评审、审查阶段。⑥成果复制、资料归档阶段。

1949年后，中国开始进行区域水文地质调查工作。20世纪70年代后，全国除西藏地区、海拔4000米以上的高寒山区、原始森林地区和部分沙漠地区外，都已完成了1︰200000区域水文地质普查。此外，部分研究价值较高的地区已完成了农田供水、土壤改良、城市供水、生态环境等不同目的的1︰50000或1︰100000比例尺的区域水文地质调查。进入21世纪，为服务社会经济的快速发展的实际需求，中国地质调查局于2012年发布了《中国地质调查局中长期发展规划纲要（2011—2025年）》，提出在未来10～15年内完成全国重点平原和盆地150万平方千米的1∶250000水文地质调查和48万平方千米的1∶50000水文地质基础调查工作，解决450万～550万人的饮水困难问题，带动解决1500万人的饮水困难问题。