En matière d’eau de surface, le bassin hydrologique le plus important est celui de Sakia El Hamra, qui couvre une superficie de 81 000 km².

Le reste est constitué de réseaux diffus mal individualisés, en raison de la topographie quasi horizontale, de précipitations peu fréquentes, et de la forte évaporation.

L’hydrogéologie de la région est caractérisée par la présence de deux domaines aquifères distincts : le domaine sédimentaire qui comprend l’essentiel des eaux souterraines de la région, et le domaine du socle cristallin par aquifère, pouvant renfermer des écoulements limités, mais fort précieux pour l’alimentation en eau des parcours.

Ce domaine est formé de roches d’âge antécambrien ou primaire qui occupe les zones est, sud-est et nord du bassin. Il est dépourvu de nappes généralisées et la circulation d’eau est réduite aux zones de fractures et aux lits des cours d’eau. L’eau est rencontrée généralement à de faibles profondeurs avec des débits unitaires faibles et elle est de qualité bonne à moyenne.

Ce domaine occupe la partie  occidentale du bassin, le long de l’océan Atlantique. Il couvre une superficie d’environ  110 000 km² sur le continent et se poursuit sous la mer. Il est relativement riche en réservoirs d’eau souterraine d’extension généralisée. La rareté des précipitations fait que les nappes sont peu ou non rechargées.

Les analyses isotopiques confirment que la majeure partie des eaux souterraines s’est infiltrée il y’a plus de 5.000 ans et que, par conséquent, il s’agit de nappes considérées fossiles.