工程地质勘探一般在工程地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料，是探明深部地质情况的可靠的方法。工程地质勘探的主要方式有工程地质钻探、坑探和物探，其主要任务为：
1、探明建筑场地的岩性及地质构造，即以及各地层的厚度、性质及其变化；划分地层并确定其接触关系；以及基岩的风化程度、划分风化带；研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化；研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。
2、探明水文地质条件，即含水层、隔水层的分布、埋深、厚度、性质及地下水位。
3、探明地面及物理地质现象，包括河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层结构；溶岩的规模及发育程度；滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。
4、提取岩土样及水样，提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样，提供室内试验、分析、鉴定之用。勘探所形成的坑孔可为现场原位试验提供场所和条件。
工程地质钻探的主要任务之一是在岩土层中采取岩芯或原状土试样。在采取试样过程中应该保持试样的天然结构，如果试样的天然结构已受到破坏，则此试样已受到扰动，这种试样称为“扰动样”，在工程地质勘察中是不容许的。除非有明确说明另有所用，否则次扰动试样作废。
由于土工试验所得出的土性指标要保证可靠，因此工程地质勘察中所取得的试样必须是保留天然结构的原状试样。原状试样有岩芯试样和土试样。岩芯试样由于其坚硬性，其天然结构难于破坏，而土试样则不同，它很不容易被扰动。因此，采取原状土试样是工程地质勘察中的一项重要技术。
但是在实际工程地质勘察的钻探过程中，要取得完全不扰动试样是不可能的。
主要有以下五项：
①搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料，以及工程经验和已有的勘察报告等;
②工程地质调查与测绘；
③工程地质勘探见工程地质测绘和勘探；
④岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试；
⑤资料整理和编写工程地质勘察报告。
工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行。不同类别的工程，有不同的阶段划分。对于工程地质条件简单和有一定工程资料的中小型工程，勘察阶段也可适当合并
初步勘察阶段是在选定的建设场址上进行的。根据选址报告书了解建设项目类型、规模、建设物高度、基础的形式及埋置深度和主要设备等情况。初步勘察的目的是：对场地内建筑地段的稳定性作出评价；为确定建筑总平面布置、主要建筑物地基基础设计方案以及不良地质现象的防治工程方案作出工程地质论证。本阶段的主要工作如下：
①搜集本项目可行性研究报告(附有建筑场区的地形图，一般比例尺为l：2000～1：5000)、有关工程性质及工程规模的文件。
②初步查明地层、构造、岩石和土的性质；地下水埋藏条件、冻结深度、不良地质现象的成因和分布范围及其对场地稳定性的影响程度和发展趋势。当场地条件复杂时，应进行工程地质测绘与调查。
③对抗震设防烈度为7度或7度以上的建筑场地，应判定场地和地基的地震效应。
初步勘察时，在搜集分析已有资料的基础上，根据需要和场地条件还应进行工程勘探、测试以及地球物理勘探工作。