工程地质勘探是在工程地质测绘成果的基础上进行的。勘探的主要任务是：①探明地下有关的地质情况，如地层岩性、断裂构造、地下水位、滑动面位置等；②为深部取样及现场实验提供条件；③利用勘探井、孔可以进行某些项目的长期观测以及不良地质现象处理等。常用的工程地质勘探手段主要有地球物理勘探、钻探和坑探3类。

①地球物理勘探。简称物探。是利用专门仪器测定各类地质体物理场的分布情况，通过测得的物理场特性和差异，来判明地下各种地质现象，获得某些物理性质参数的勘探方法。按被测物理场可分为电法、地震、声波、重力、磁法等。工程地质勘察中常用的物探为电法中的视电阻率法，地震勘探中的浅层折射法、声波地震勘探及测井中的综合测井法等。物探的优点包括设备轻便、效率高；在地面、空中、水上或钻孔中均能探测；易于加大勘探密度、深度和从不同方向铺设勘探线网，构成多方位数据阵，具有立体透视性的特点。但是，这类勘探方法容易受到非探测对象的影响和干扰，且仪器测量精度有限，其分析解释的结果较为粗略，且具多解性。

②钻探。采用钻探机械直接揭露建筑物布置范围和影响深度内的工程地质条件，为工程设计提供准确的工程地质剖面的勘察方法。钻探的优点包括不受地形、地质条件的限制，能直接观察岩心和取样，勘探精度较高；勘探深度大，能为原位测试和监测工作提供条件；效率较高。

③坑探。是通过矿山掘进法由地表向深部挖掘的坑槽或坑洞进行勘察的方法。坑探能直接观察到地质结构，可以进行素描、取原状岩土样和大型原位测试等工作，但使用时常受到自然地质条件的限制，耗费资金大且勘探周期长。常用的坑探方法有探槽、试坑、浅井、竖井（斜井）、平硐和石门（平巷）等。

由于钻探和坑探的工作成本高，应在工程地质测绘和物探的基础上，根据不同工程地质勘探阶段需要查明的问题，进行合理布置与设计，以做到尽可能少的工作量取得尽可能多的地质资料。