工程地質測繪以標準的地形或地質圖作為底圖，在勘察場地及其週邊觀察、量測和描繪與工程直接或間接有關的各種地質要素，為綜合繪製工程地質圖、初步判定測繪場地的工程地質環境及合理佈置勘探和測試工作提供依據。
測繪內容 包括地貌特徵和單元類型；巖土分佈和特性；不良地質現象（如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶及膨脹土、濕陷土、殘積土等）；地下水（類型、儲水層的性質、水位的變化幅度和補給條件，與地地表水體的關系）；洪水淹沒的范圍等。
測繪方法 采用目測、步測、羅盤儀或平板儀交會，對控制點可用經緯儀測量。70年代以來，在大面積場地以及線路的工程地質測繪中，開始使用遙感技術。先在室內利用航空或衛星照片進行地質要素的初步判釋；然後到野外針對重點、疑點進行觀察、核實、並修定初步判釋的結果，最後用專門儀器將之轉換為各種專門性或綜合性工程地質圖。
工程地質勘探 為瞭解地下的地質條件而進行的勘探工作。常規的勘探方法有：
① 坑探。用人工或機械挖掘揭露地層，以便觀察和取樣。根據挖掘斷面的形狀和深度，坑探分為探坑、探井和探槽。坑探的優點是可以直接觀察巖性、層理、各種節理和裂隙、風化帶，以及不同巖性的接觸帶，斷層破碎帶等。在探坑中能繪制素描圖，采集原狀的試樣，還可進行各種原位試驗。坑探不宜過深，通常在地下水位以上使用。
② 洞探。一般在巖層中使用。其斷面大小以能容人進去觀察為度，其長度與傾斜度視巖層性狀而定。洞探用於瞭解深部巖體性質，查明巖層及其軟弱夾層以及裂隙狀況、斷層結構面的類型和性質、巖體風化的程度等，還可在洞內進行巖體原位力學性質的測試。洞探的費用昂貴，但能提供原位的狀況和數據，多用於大型巖體工程，如大壩、隧道等。
③ 鉆探。用各種類型的鉆機在地層中進行垂直的、水平的以及傾斜的鉆孔探查，取出擾動的或不擾動的巖土樣品，以瞭解地層分佈以及各層巖土的工程性質。此外，可在孔內進行壓水、抽水和原位試驗（後者如標準貫入試驗、旁壓試驗等）。鉆機類型和鉆進方法，要根據鉆進深度，技術要求和地層條件選擇（見水文地質鉆探）。
④ 觸探。一種原位測試兼作勘探的方法。用圓錐形金屬探頭或圓柱形貫入器貫入土中，同時測定其貫入指標，以反映巖土的工程性質或地層的變化。貫入方式有兩種：用靜力壓入的稱靜力觸探，通常以此貫入阻力或摩擦力來表征；用落錘打入的稱為動力觸探，通常以貫入一定深度時的錘擊數來表征。後者又分為圓錐動力觸探和標準貫入試驗（見土工試驗和現場原型觀測）。
⑤ 地球物理勘探。簡稱物探(見工程地球物理勘探)。
取樣技術 為確定巖土的工程性質，從探井或鉆孔中采集保持天然結構與稠度狀態的巖土試樣。在鉆孔內取原狀粘性土和砂土樣時，要根據地層性質和技術要求采用不同的取土方法和取土器。在巖心鉆探中，為采取完整的巖心並對裂隙面定向，需用特制的巖心管及巖心取樣技術。在取樣技術中，鉆進方法、取樣方法和取土器的結構是三個關鍵。取樣時，用勻速壓入或快速擊入。當土很硬時，可采用旋刻法。原狀取樣器的結構設計，應根據不同土質區別對待，選擇適當的技術參數（面積比，內、外間隙比，刃口角度、長度等）。常用的有敞口取土器、活塞式薄壁取土器（固定活塞或自由活塞）和雙重管的回轉式取土器等。近年，還發展瞭一種在軟土中連續取土技術，利用裝有金屬箔帶的取樣管，可連續采取10多米長的原狀土樣。這種技術已用於解決近海工程的海底土質采樣工作。