На территории Западно-Сибирской равнины выделяется как водный резервуар – Западно-Сибирский гидрогеологический мегабассейн (ЗСМБ).
Таксонами 1-ого порядка в его составе являются сложные, наложенные друг на друга гидрогеологические бассейны: кайнозойский, мезозойский и палеозойский, каждый из которых имеет свои особенности.
Кайнозойский бассейн состоит из двух гидрогеологических комплексов:
I. олигоцен-четвертичного;
II. турон-олигоценового.
Он является открытым (в верхней части) и полураскрытым (в погруженной части). В I-ом комплексе залегают исключительно пресные подземные воды, во втором – пресные и солоноватые воды; в обоих комплексах развиты исключительно порово-пластовые породы-коллекторы. Бассейн по характеру движения подземных вод относится к инфильтрационной водонапорной системе.
Мезозойский бассейнпредставлен четырьмя гидрогеологическими комплексами:
- апт-альб-сеноманским;
- неокомским (валанжин-готеррив-баремский и валанжимский);
- верхнеюрским;
- нижнее-среднеюрским.
В этом бассейне пресные и солоноватые воды встречаются только в окраинных частях ЗСМБ, а преобладают соленые воды и рассолы. Породы-коллекторы представлены преимущественно порово-пластовыми структурами и, частично, трещинными. По характеру движения подземных вод вся погруженная часть этого бассейна представляет собой реликты более древних элизионных водонапорных систем (литостатических и геодинамических) и является закрытым резервуаром. Особенность мезозойского гидрогеологического бассейна состоит также в огромных масштабах проявления нефтегазоносности.
Палеозойский гидрогеологический бассейнсвязан с породами триас-палеозойского возраста, которые утратили гранулярные коллекторы и представлены исключительно трещинными структурами. Этот бассейн еще весьма слабо изучен, особенно в погруженной части ЗСМБ.