黄土高原地下水的形成与分布受地质构造和岩性、地貌、降水与河川水文等因素控制，表现出很大的地域差异。
一般说来，河谷平川区地下水丰富，山区次之，黄土丘陵区地下水较贫乏。根据不同类型地区地下水模数（平原区11.7万立方米/平方公里，土石山地5.8万立方米/平方公里，黄土高原丘陵2.1万立方米/平方公里）推算，黄土高原的地下水资源约为 259.2亿立方米（平川区120.5亿立方米、山地区81.2亿立方米、黄土高原丘陵区57.5亿立方米）。应该指出，黄土高原的地下水资源有很大一部分以泉水形式补给河川径流，所以，地下水资源与河川径流有重复计算量，若按重复率60%计，则地下水量为103.7亿立方米，加上地面径流（自然水量）443.3亿立方米，合计黄土高原的水资源总量为547亿立方米，人均630立方米，不到全国平均值的1/4，是全国水资源贫乏的地区，缺水较为普遍。按人均水资源来说，以宁夏和山西最少，人均只有400～500立方米。但宁夏有黄河干流从中贯穿，有丰富的客水可以利用，除黄土丘陵区外，缺水问题还不难解决。而山西自产水少，黄河干流从西南边境通过，一般水低地高，引水困难，缺水较为严重。此外，甘肃定西及东部黄土丘陵区和陕北黄土丘陵区，西安地区缺水也很严重。
4.土地广，耕地多，林草少
黄土高原的土地辽阔，是我国土地资源最丰富的地区之一。全境土地总面积为7.755亿亩，若按总人口 9 030万计算，平均每人占有土地为8.59亩，这远高于我国东南部各省。但区内差异很大，黄土高原东南部的豫西丘陵区地狭人稠，人均土地只有3.2亩。自此往北往西，人均土地愈来愈多，山西省为7.8亩、陕西7.7亩、甘肃11.3亩、青东丘陵16亩、宁夏部分26.7亩，内蒙古黄土丘陵区人均土地最多，达32.3亩。
黄土高原土地辽阔，为经济发展提供了广阔的地盘。但区内土地以丘陵山地为主，约占80%，河谷平川只占土地总面积的20%。
山西省可作为代表，据测算，山西各种地形占土地总面积的比例是：山地35.7%、丘陵44.6%、平川19.7%。由于黄土高原平川地较少，而且主要集中在关中平原和山西中部五大盆地（太原、大同、忻州、临汾、运城）以及少数黄土塬，所以，黄土高原的大部分地方是丘陵山地，并不适合农耕，而利于林牧业发展。但是，长期以来，由于受农业单一经营、广种薄收、粗放耕作的传统习俗束缚，黄土高原的土地资源一直得不到合理利用，普遍存在着土地开垦过度现象。耕地虽多，但多是山坡地，质量很差。森林草地稀少，而荒山秃岭很多。在黄土丘陵山区，耕地面积一般要占土地总面积的40%～50% 左右，林地面积占10%左右，人工草地很少，只有一些产草量很低的草坡，30%～40% 左右的地方都是荒山秃岭，给人留下满目苍夷的景象。如晋西北黄土丘陵沟壑区的河曲县土地总面积为198.3万亩，其中耕地78万亩，占39.4%，林地27万亩（其中经济林1.57万亩），占13.66%，草地5.15万亩（含人工牧草1.6万亩），占2.6%，未利用的荒山荒坡荒沟80万亩，占土地总面积的40%以上。陕北黄土高原的土地利用状况也相类似，如绥德县土地总面积为277万亩，其中耕地占62.75%，林地只占8.26%，过度开垦尤为突出。而到宁夏固原和甘肃定西地区，土地过垦情况更为严重，几乎是赤地千里，无尺寸不耕。固原有些地方由于过垦山坡，表土流失殆尽，而显露出基岩，形成了“青砂露面”的景象。定西地区由于缺乏燃料，毁林毁草达到无以复加的程度，那里尽管耕地很多（一般人均10多亩）。仍难得温饱，长期处于极端贫困的境地。
近十年来，由于国家大力支援“三西”（定西、河西、西海固）建设，林草植被扩大，土地利用结构有所改善，面貌有些改变。
实践证明，黄土高原必须遵循客观规律，走宜农则农、宜林则林、宜牧则牧的道路，因地制宜合理利用土地，黄土高原才有出路。延安枣园庙沟村为我们提供了一个生动的典型。该村原有耕地7 500亩， 467口人，人均耕地16.1亩，由于滥垦山坡，广种薄收，水土流失严重，单产很低，温饱问题长期得不到解决。1981年以前，全村人均产粮食只有250公斤，人均收入仅40多元。后来该村干部带领群众彻底改变耕作制度，调整土地结构，狠下决心退耕了 5500亩土地（占原来耕地73%），将它改种3200亩用材林，2 000亩苹果，300亩桃杏，把土山变成了青山，环境得到根本改善，实现林茂粮丰，收入大增。1995年全村人均产粮500多公斤，人均收入5 000多元。庙沟村的事例雄辩地证明：改变广种薄收、滥垦山坡陋习，合理利用土地，是改变黄土高原落后面貌的根本出路。