主要在野外以较短时间收集开发利用水资源所需的水文及有关资料的技术措施。它是在无水文测站地区收集资料的唯一手段。而在水文站网稀少，水文资料特别是稀遇暴雨洪水资料缺乏的地区，或虽有水文站网，但尚不能提供规划设计及水资源开发利用所需的关于流域、水体的充分资料的地区，水文调查是与定位观测相辅相成并可弥补定位观测之不足的重要技术措施。

根据实践水文调查可分为：①洪水、枯水及暴雨调查。目的是查明特大洪水流量、暴雨量、最小枯水流量及其重现期。洪水调查分历史洪水、近代洪水和当年发生的特大洪水调查。根据调查资料可以推算洪峰流量。中国长江上游1870年的特大洪水，经反复调查及历史文献考证，确定了洪峰流量，成为三峡设计洪水的重要依据。暴雨调查，主要是搜集暴雨中心的资料，为此要查明暴雨中心的位置、雨强、一次总降水量、历时、暴雨大致过程及其分布范围。如上海市雨量观测有100多年的资料（1873～现在），但是在调查到1977年8月的特大暴雨以后，发现原来的设计暴雨显著偏小。此外，对河北省1963年8月的海河特大暴雨，河南省1975年8月的淮河特大暴雨，以及四川省1981年7月的长江上游特大暴雨等，都进行过调查，并提出了系统的报告，为改进水利工程的设计标准和计算方法起了推动作用。枯水调查内容包括：历史上出现的最低水位和最小流量、持续时间、发生次数、是否断流及旱灾情况等。②流域、水系以水文、水资源为主要课题的调查。目的是查明流域、水系的全部情况。1949年后，长江、黄河、淮河等七大江河流域的规划治理，曾多次组织这方面的调查。流域水文调查的内容主要包括流域自然地理（地形、土壤、植被、水系等）；气候特征（降水、蒸发、气温等）；水文要素（水位、流量、含沙量、水质等）；水能蕴藏量；人类活动（水利设施、土地利用、工农业用水、通航及污染情况等）；水旱灾情及社会经济等。结合水体不同，调查内容各有特色，如湖泊水文调查，还要查明湖水的波浪、湖流、水温、水色、透明度、主要离子及溶解气体等。③洪泛区调查。目的是查明不同频率洪水的淹没范围，供防汛时应用。要测出水文测站上下游各次大洪水的沿河厂矿、机关、村庄、道路、田块等的位置与高程，以便于紧急情况下，根据水文预报采取防护、转移、撤退等临时措施。④水资源调查。目的是为了进行水资源评价。需要查明降水、蒸发、径流、地下水的数量及天然水质情况，时空分布特点，开发利用现状，水质污染现状及未来用水量和供需关系。⑤为算清水帐的水文调查。目的是查明水文站定位观测受水利设施和分洪、决口等影响情况，为水文资料还原、分析水文规律提依据。这种调查是在上述影响显著的河流上进行的。内容主要包括：水利设施，蓄、引水量，滞洪、分洪、决口情况等。⑥为其他不同目的所进行的水文调查：如为抗旱需要而进行的水源调查，调查各河的枯水流量和水库、塘坝的蓄水情况，井泉数量及产水量，以及抗旱可以利用的水源；为查明河流、湖泊、水库的污染状况而进行的水质调查；河网地区一定区域内进出水量与河网蓄水量的调查；灌溉情况调查、土地盐碱化调查、生态平衡失调调查、大潮最高潮位调查、凌汛调查、河源调查、以及对特殊水体如冰川、沼泽、内陆河流的调查等。

在进行水文调查时，要进行野外查勘、测量、试验，并向有关部门搜集历史文献档案资料（如中国故宫档案及地方志等）。如在洪水调查时，必须进行洪水痕迹、发生日期的现场调查，洪痕高程及河道纵横断面的测量，以及历史文献的考证，才能利用水力学公式算出洪峰流量或利用统计学原理算出重现期。暴雨中心位置可以从房屋倒坍情况、道路冲刷程度、坡地的沟蚀以及灾情等方面判断。降雨量可根据群众使用的容器，按其盛水体积和承雨面积，折算成降雨深度。

在中国，郦道元（公元466～527年）所著《水经注》中叙述了黄河支流伊河的龙门镇河岸石壁上刻有三国时魏黄初四年（公元223年）6月24日最高洪水位的一段石刻文字。中国历史上发生过的枯水的刻记，经调查也有很多发现。如在长江上游四川省涪陵河段的江心岩石上，就在石鱼图案附近刻记唐代以后出现过的162个枯水资料。20世纪50年代后，中国开展了一些流域的水文调查和全国范围12000多个河段的洪水调查。80年代水利部门将6000多个河段的资料和历史上发生过的60余场次的最大洪水资料，编辑成《历史洪水调查资料汇编》。气象部门汇编了《中国五百年的旱涝历史资料》。1981年12月根据全国水资源调查资料，出版了《中国水资源初步评价》。60年代以来，水文调查还采用了新技术。如遥感技术，尤其是多波段摄影、微波扫描及红外技术，已应用于流域自然地理和水体及其污染的研究（见水文遥感技术）；核技术在测量土壤水分、积雪、研究地面水、地下水和泥沙运动等方面获得了一定的进展（见水文核技术）。