Значительная роль в водообеспечении республики принадлежит подземным водам. Пресные подземные воды имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с поверхностными: они, как правило, выше по качеству, лучше защищены от загрязнения и заражения, ресурсы их меньше подвержены многолетним и сезонным колебаниям. В делом Республика Казахстан достаточно богата подземными водами, за счет которых возможно полностью обеспечить население хозяйственно-питьевыми, техническими и другими водами в соответствии с потребностью населения, промышленности и сельского хозяйства. Подземные воды имеются практически во всех горных районах республики, но распределены они крайне неравномерно. Кроме того, качество и запасы подземных вод различны. Основные ресурсы подземных вод (около 50 %) сосредоточены в пределах Южного Казахстана. Значительно меньшее количество этих ресурсов (до 20 %) формируется в пределах Западного Казахстана. На области Центрального, Северного и Восточного Казахстана приходится около 30 % всех ресурсов подземных вод. Всего на территории республики разведано 626 месторождений и участков подземных цод с суммарными запасами 15,83 км3 в год (43,38 млн. м3/сут), в том числе: для хозяйственно-питьевого водоснабжения — 6,14 км3 (16,84 млн. м3/сут), производственно-технического — 0,95 км3 (2,6 млн. м3/су г), орошения земель-8,73 км3 (23,91 млн. м3/сут), бальнеологические (минеральные) воды-0,01 км3 (0,03 млн. м3/сут). Прогнозные ресурсы подземных вод с минерализацией до 1 г/л составляют- 33,85 км3 в год (92,76 млн.м7сут), до 10г/л-57,63 км3 в год (157,9 млн. м3/сут). Основные разведанные запасы подземных вод приурочены к конусам выноса и артезианским бассейнам и лишь около 25 % запасов тесно связаны с поверхностным стоком. Республика Казахстан богата минеральными водами. На ее территории разведано 45 месторождений, которые по химическому составу, бальнеологическим свойствам и лечебному значению условно объединены в пять бальнеологических групп – йодо-бромные (5 месторождений), кремнистые (4), радоновые (7), железистые (2) и без специфических компонентов (27). Кроме того, выявлено еще 251 перспективное проявление минеральных вод, из них: железистых — 7, радоновых — 27, кремнистых — 15, йодо-бромных — 68, радоново-кремнистых — 1, сероводородных — 1, мышьяковистых — 1, без специфических компонентов и свойств — 132. Республика Казахстан располагает значительными гидротермальными ресурсами, получившими распространение в пределах глубоких депрессий, сложенных осадочными образованиями. К ним относятся артезианские бассейны – Прикаспийский, Мангышлак-Устюртский, Тобольский, Иртышский, Торгайский, Сырдарьинский, Шу-Сарысуский, Зайсанский, Илийский и Балхаш-Алакольский с подземными водами, температура которых превышает 30-400 С. В отдельных депрессиях температура воды достигает 100 и более градусов. Естественные запасы гидротермальных ресурсов Казахстана оцениваются следующими величинами: 10275 км3 – ресурсы воды, 679820 млн. Гкал – ресурсы тепла и 97115 млн. тонн — ресурсы условного топлива. Практическое использование термальных вод пока незначительно, но перспективы их применения в народном хозяйстве большие. Промышленные воды с высоким содержанием щелочных металлов и галогенов выявлены в Прикаспийском, Мангышлак-Устюртском, Шу-Сарысуском и Южно-Торгайском артезианских бассейнах. Слабая гидрогеологическая изученность комплексов, содержащих промышленные воды, не позволяет судить о величине их прогнозных ресурсов. Необходимы специальные исследования для изучения ресурсов промышленных вод при разведке нефтегазоносных месторождений. На территории Казахстана сосредоточено большое количество озер и соров, многие из которых содержат лечебные грязи. На 31 участке оценены прогнозные эксплуатационные запасы лечебных грязей в объеме 30915,1 тыс. м3. Кроме того, выявлено 18 перспективных участков, на которых рекомендуется
постановка поисково-разведочных работ с ожидаемыми положительными результатами. Возвратные воды в составе коллекторно-дренажных, сбросных и сточных вод от орошения, промышленности и коммунально-бытового хозяйства рассматриваются как дополнительный ресурс для
использования после соответствующей обработки. Объем этих ресурсов при увеличении водопотребления и современном невысоком технологическом уровне производств имеет тенденцию к возрастанию на 3-5% в год. В дальнейшем, по мере реконструкции водохозяйственных систем, внедрения полнооборотных и водосберегающих технологий количество этих вод будет сокращаться. В настоящее время объем возвратных вод по республике составляет около 9,0 км3. При этом ресурсная их часть, т.е. возвращаемая в водоисточники, не превышает 2,0 км3, остальной сток рассеивается по территории, теряется, частично используется на обводнение пастбищ или направляется на поддержание экосистем. Основное количество возвратных вод поступает в реки бассейнов Сырдарьи (47%) и Иртыша (34%), остальной объем приходится на р.р. Или (8%), Нура (11%).