Tỉnh Thanh Hóa là một tỉnh thuộc lưu vực sông Mã có diện tích tự nhiên là 11.129,48km2. Trong khu vực này mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
Tài nguyên nước dưới đất tỉnh Thanh Hóa gồm 2 tầng chứa nước chính là tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh) và tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen (qp). Tổng tài nguyên nước dự báo cho các tầng chứa nước qh là 1.588.013 m3/ngày, tầng chứa nước Pleistocen (qp) là 3.429.565 m3/ngày.
Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh)
Trong phạm vi tỉnh, mực nước trung bình tháng 9 có xu thế dâng so với tháng 8. Giá trị dâng cao nhất là 0,97m tại xã Xuân Hòa (QT4-TH) và giá trị hạ thấp nhất là 0,17m tại xã Hoằng Phú (QT2-TH). Mực nước trung bình tháng nông nhất là -0,55m tại xã Vạn Lộc (QT3-TH) và sâu nhất là -8,55m tại xã Xuân Hòa (QT4-TH). Trong tháng 10 mực nước có xu thế dâng và hạ dần vào tháng 11, mực nước dao động trong khoảng từ 0,3-1,0m.
Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocene (qp)
Trong phạm vi tỉnh, mực nước trung bình tháng 9 có xu thế dâng so với tháng 8. Giá trị dâng cao nhất là 4,68m tại xã Quảng Chính (QT12a-TH) và giá trị hạ thấp nhất là 0,6m tại phường Sầm Sơn (QT9a-TH). Mực nước trung bình tháng nông nhất là 3,25m tại xã Quảng Chính (QT12a-TH) và sâu nhất là -7,94m tại xã Xuân Hòa (QT4a-TH). Trong tháng 10 mực nước có xu thế dâng và hạ dần vào tháng 11, mực nước dao động trong khoảng từ 0,2-0,5m.