Mạng lưới quan trắc quốc gia và kiểm soát nước dưới đất ở đồng bằng Bắc Bộ được thiết lập từ năm 1990 và hoàn thiện cơ bản năm 1995 trên diện tích 17.000 km2. Hiện nay có 77 trạm với 140 công trình quan trắc (mỗi trạm có từ 1 đến 3 công trình); 06 tuyến với 49 công trình quan trắc nghiên cứu quan hệ thủy lực giữa nước mặt và NDĐ (sông Hồng, sông Thái Bình và biển); 03 sân cân bằng; 10 trạm quan trắc nước mặt. Tầng chứa nước trong trầm tích Đệ tứ có 133 công trình và tầng chứa nước trước Đệ tứ có 7 công trình. Các công trình quan trắc được phân bố trên địa bàn của 12 tỉnh gồm: Vĩnh Phúc, Hà Tây – Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hà Nam, Ninh Bình, Nam Định, Hải Phòng, Thái Bình, Hải Dương và đạt mật độ 80 km2/công trình quan trắc. Trong vùng đồng bằng Bắc bộ, thành phố Hà Nội là nơi đã đầu tư xây dựng mạng lưới chuyên quan trắc động thái NDĐ gồm 67 trạm với 117 công trình. Trong đó, tầng chứa nước Holocen có 47 công trình; tầng chứa nước Pleistocen có 62 công trình; tầng chứa nước Neogen có 3 công trình và nước mặt có 5 công trình.
Tầng chứa nước Holocen (qh): Diễn biến mực nước dưới đất tháng 5 năm 2014: nhìn chung mực nước có cả 2 xu thế hạ thấp và dâng cao so với giá trị trung bình tháng 4, tuy nhiên xu thế dâng cao chiếm ưu thế trên toàn đồng bằng với giá trị là 0,20 m. Giá trị hạ thấp nhất là 0,10 m tại xã Đại Đồng, Tứ Kỳ, Hải Dương (lỗ khoan quan trắc Quốc gia Q.147). Mực nước trung bình tháng nông nhất là 0,03 m tại xã Sơn Đồng, huyện Hoài Đức, TP Hà Nội (Q.58) và sâu nhất là 11,22 m tại phường Tứ Liên, quận Tây Hồ, TP Hà Nội (Q.67).
Tầng chứa nước Pleistocen (qp): Diễn biến mực nước dưới đất tháng 5 năm 2014: nhìn chung mực nước có xu thế dâng cao so với giá trị trung bình tháng 4. Giá trị dâng cao nhất là 0,60 m tại xã Minh Khai, Quận Bắc Từ Liêm (Q.62a) và hạ thấp nhất là 0,43 m tại xã Lê Lợi, huyện An Dương, Hải Phòng (Q.167a). Mực nước trung bình tháng nông nhất là 0,87m tại phường Lê Hồng Phong TP Phủ Lý, tỉnh Hà Nam (Q.82a) và sâu nhất là 28,68 m tại phường Dịch Vọng, quận Cầu Giấy, TP Hà Nội (Q.63aM). Các tỉnh, thành phố có mực nước trong tầng chứa nước qp hạ thấp so với thời kỳ năm trước là Vĩnh Phúc, Hà Nội, Nam Định, Bắc Ninh, Hải Phòng, Hải Dương, Hưng Yên và Thái Bình.
Đối với thành phố Hà Nôi, chi tiết diễn biến mực nước được đánh giá như sau: Thành phố Hà Nội được chia thành 2 khu vực là Bắc sông Hồng và Nam sông Hồng.
Tầng chứa nước Holocen (qh): Phần phía Bắc sông Hồng mực nước trung bình tháng 5 năm 2014 có xu thế dâng cao so với tháng 4 với giá trị là 0,39 m. Giá trị dâng cao nhất là 0,76 m tại phường Thượng Thanh, quận Long Biên (Q.121M1). Mực nước trung bình tháng nông nhất là 3,10 m tại xã Mai Lâm, huyện Đông Anh (Q.33) và sâu nhất là 9,44m tại phường Thượng Thanh, quận Long Biên (Q.121M1).
Phần phía Nam sông Hồng mực nước trung bình tháng 5 có cả hai xu thế hạ thấp và dâng cao so với trung bình tháng 4, tuy nhiên xu thế dâng cao chiếm ưu thế với giá trị là 0,22 m. Giá trị hạ thấp nhất là 0,09 m tại xã Vân Côn, huyện Hoài Đức (Q.59a) và dâng cao nhất là 0,67 m tại tại phường Tứ Liên, quận Tây Hồ (Q.67). Mực nước trung bình tháng nông nhất là 0,03 m tại xã Sơn Đồng, huyện Hoài Đức (Q.58) và sâu nhất là 11,22 m tại phường Tứ Liên, quận Tây Hồ (Q.67).
Tầng chứa nước Pleistocen (qp): Phần phía Bắc sông Hồng mực nước trung bình tháng 5 năm 2014 có cả hai xu thế dâng cao và hạ thấp so với trung bình tháng 4, tuy nhiên xu thế dâng cao chiếm ưu thế với giá trị là 0,04 m. Giá trị hạ thấp lớn nhất là 0,12 m tại xã Vân Hà, huyện Đông Anh (Q.35) và dâng cao nhất là 0,32 m tại xã Hải Bối, huyện Đông Anh (Q.23a). Mực nước trung bình tháng nông nhất là 2,38 m tại xã Quang Tiến, huyện Sóc Sơn (Q.15) và sâu nhất là 7,19 m tại xã Hải Bối, huyện Đông Anh (Q.23a).
Phần phía Nam sông Hồng mực nước trung bình tháng 5 có hai xu thế dâng cao và hạ thấp so với trung bình tháng 4, tuy nhiên xu thế dâng cao chiếm ưu thế với giá trị là 0,10 m. Giá trị hạ thấp nhất là 0,40 m tại phường Phú Lâm, quận Hà Đông (Q.69a) và dâng cao nhất là 0,60 m tại phường Minh Khai, quận Bắc Từ Liêm (Q.62a). Mực nước trung bình tháng nông nhất là 1,73 m tại xã Tân Dân, huyện Phú Xuyên (Q.177a) và sâu nhất là 28,68 m tại phường Dịch Vọng, quận Cầu Giấy (Q.64aM).
Độ sâu mực nước trung bình tháng 5 năm 2014 tại phường Dịch Vọng, quận Cầu Giấy xuống tới độ sâu 28,70 m còn cách giới hạn cho phép là 18,30 m (Hcp = 47m). Sự cảnh báo này dành cho các đơn vị đang khai thác nước và các chủ đầu tư dự định triển khai đề án thăm dò xây dựng nhà máy nước mới gần bãi giếng Mai Dịch.
Một số bãi giếng cũng đang trong tình trạng suy giảm mực nước đáng báo động, cụ thể như: Bãi giếng Hạ Đình, Tương Mai và Pháp Vân.
