中国地质科学院水文地质环境地质研究所是一个集多学科研究于一体的科研机构，下设多个专门的实验室和研究室，致力于水文地质、地下水利用、环境污染、微生物工程、生态环境、环境过程等多个领域的深入研究。
首先，区域水文地质研究室专注于区域内的水文地质特性研究，为环境保护和资源开发提供科学依据。地下水开发利用研究室则专注于地下水资源的合理利用与保护，以满足社会经济发展的需求。
污染水文地质研究室致力于解决水污染问题，通过研究污染源和影响机制，提出有效的防治策略。微生物环境工程研究室则关注微生物在环境中的作用，推动生态工程的发展。
生态环境研究室和环境过程研究室则关注生态环境的动态变化，探寻自然与人类活动之间的相互作用。信息工程研究室则利用现代信息技术，提升科研数据的处理和分析能力。
国土部地下水科学与工程开放实验室和地质灾害与环境研究室则聚焦地下水资源的管理和地质灾害的防治，保障社会安全。地热研究中心则探索地热资源的开发和利用，为可再生能源发展贡献力量。
水文地质环境地质调查部、国土部地下矿泉水及环境监测中心、全国地下水资源与环境信息中心和水文地质环境野外试验观测网管理中心，分别负责地质环境的监测、水资源的管理以及信息的收集和共享。
科技发展研究中心实验室中的水化学分析实验室，是研究所的重要组成部分，专门进行水中无机成分的精密分析。实验室配备了先进的设备，包括原子吸收分光光度计三台、离子色谱仪两台、原子荧光光谱仪一台以及电感耦合等离子体光谱仪一台，为科研工作提供了强大的技术支持。
中国地质科学院水文地质环境地质研究所以“开展水工环地质研究，促进地质科技发展”为宗旨，结合国家经济建设和社会发展的需要，从事地下水资源调查评价、开发利用和水环境保护等研究，重视环境地质和地质灾害研究工作，推动水工环学科创新体系建设；重点研究和解决国民经济建设中带水工环基础理论和技术问题；为国土资源开发、整治、保护和合理利用提供科学依据。