從地理上看，我國地下鹵水的分布主要集中在幾個重要的盆地，即渤海坳陷盆地、贛州盆地、江漢盆地、四川盆地、陜甘寧盆地、準噶爾盆地、塔裏木盆地和柴達木盆地。在大型構造盆地中，地下鹵水主要分布在兩個有利的地質帶。首先是大陸邊緣海、海灣、瀉湖、鹽湖和古盆地中被構造隆起分隔的大陸邊緣潮下帶。古代大陸盆地中的瀉湖、幹鹽湖和沙漠鹽灘。它們往往因海侵、海退或幹旱氣候的影響，為地下鹵水的形成提供了良好的環境，成為地下鹵水的分布區。二是斷裂構造帶，往往成為鹵水的通道和減壓帶，使地下鹵水上升或側向移動並在這些部位富集，成為地下鹵水的再分配帶。例如，在四川盆地和江漢盆地就有這種地下鹵水的分布區。
從垂向上看，地下鹵水儲層壹般埋藏較深，但在不同盆地和不同巖性的鹵水儲層中，其分布是不同的。地下鹵水在碳酸鹽巖中分布較深，例如在四川盆地、陜甘寧盆地和渤海坳陷盆地的碳酸鹽巖中，地下鹵水的埋藏深度大多在1000 ~ 4000 m，甚至更深。而地下鹵水在陸源碎屑巖中的分布相對較淺，如四川盆地砂巖鹵水儲存層的埋深大多在800~2000m m以內。
值得指出的是，地下鹵水尤其是深層鹵水的形成條件與鹽巖、石油、天然氣相似，其分布也與這些礦物的分布密切相關。事實上，在我國的西南、西北、中南、華北等地，鹽巖和油氣分布區往往也是地下鹵水的分布區。
從時間上看，地下鹵水分布在不同地質年代的地層中。中國地質歷史時期，氣候由暖濕向半幹旱、幹旱、炎熱轉變，形成多個氣候旋回，其中幹旱氣候主要出現在震旦紀、寒武紀、奧陶紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀、白堊紀、古近紀和新近紀。雖然每個時代都有自己的氣候特點，但幹熱的氣候為地下鹵水的形成創造了條件，形成了不同時代的鹵水儲存層(李次君等，1992)。
蒸發巖分布在美國得克薩斯州北部的帕洛杜羅盆地(圖5.1)。淺層和深層沈積巖中含有鹵水，地表東側的溶鹽帶中出露許多鹽泉。
圖5.1美國得克薩斯州北部帕洛杜羅盆地沈積巖剖面(根據Richter等人，1986)。
地下鹵水分布在壹些地下鹽錐附近。美國路易斯安那州的海灣海岸地下有許多鹽錐或鹽丘。由於這些鹽錐或鹽丘的溶解，高鹽度的地下鹵水分布在附近(圖5.2)。
第四系地下鹵水存在於某些沿海地區的松散沈積物中。地下鹵水分布在我國北方渤海灣沿岸的部分地區。如萊州灣沿岸，鹵水含水層厚度50 ~ 120m，埋深50 ~ 150m，面積1500km2，礦化度50 ~ 200g/L(韓友松等，1996)。
地下晶間鹵水分布在幹旱地區地表鹽湖附近。例如，在我國青海省柴達木盆地中部的察爾汗鹽湖，除地表鹽湖鹵水外，結晶鹽層中還分布著晶間鹵水，鹽度大多在300 g/L以上。