图们江流域地下水天然资源量为6.1亿立方米，可开采资源量为2.13亿立方米，多埋藏在河流两岸的河漫滩和阶地上，成条带状分布。地下水化学成分简单，涌水量不大，在局部地区有承压水，基岩地区有裂隙水。地下水主要补给来源为大气降水，水位年变化幅度为1米～2米。地下水可分为承压水、裂隙水、潜水三类。

（1）承压水：主要分布在河流两岸1级～2级阶地上，和龙盆地、延吉盆地、珲春盆地四周以及开山屯、汪清、百草沟等山间盆地，由侏罗、白垩纪沙砾岩及第三纪的沙岩组成，以页岩及黏土形成良好的隔水顶板，中生代沙砾层分布较深，过滤良好，水质较好。据资料统计，中生代沙砾层埋藏深度达60米～90米，其自流涌量达0.27升/秒。在延吉市东光二号钻孔处，水量稳定，水温在9℃～10℃，矿化度为0.4克/升～0.5克/升。含水层厚度不大，在60米～90米之间有4～5个含水层，一般厚度为3米。顶板为沙质页岩和页岩，含水层为粗沙岩和中粒沙岩，水质较好。

（2）裂隙水：主要分布在花岗岩、安山岩、玄武岩等岩层中。水的来源以潜水渗入岩石裂隙之中，以泉水形式露于山坡脚下、冲沟侧或断裂破碎带。如图们市一处泉水流量为60吨/天，水温低，水质较好。此外在嘎呀河流域两岸冲沟发育切割较深，在较大的冲沟中有裂隙水流出，此处裂隙水的埋藏深度一般为60米～70米，最浅处为20米～30米。(www.daowen.com)

（3）潜水：分布于流域内花岗岩风化带及第四纪冲积层，一般在沿江及支流两岸阶地，海拔高度多在200米以下，汪清密山桥附近潜水埋深为3米～5米，延吉市附近冲积层的潜水埋深为2米～7米。矿化度小于0.7克/升。本流域潜水的主要补给方式为大气降水，含水层透水性很好，地下水径流较强烈。地下水深度变化受气候的影响，一般水位年变化幅度为1米～2米，储量丰富，可解决延吉盆地每年的春旱缺水问题。