Die Molassesedimente sind als eine Wechsellagerung von Grundwasserleitern und Grundwassergeringleitern mit mäßiger bis geringer Durchlässigkeit und mäßiger bis sehr geringer Ergiebigkeit bzw. als Grundwassergeringleiter ausgebildet. Die beiden bedeutendsten Grundwasserleiter (Kluft- und Porengrundwasserleiter) bilden die großräumig abgelagerten, grobkörnigen Heidenlöcherschichten und die Baltringen-Formation der Oberen Meeresmolasse. Lokal führt der klüftige Randen-Grobkalk der Oberen Meeresmolasse Grundwasser. Auch die Grimmelfingen-Formation der Oberen Brackwassermolasse ist ein Kluftgrundwasserleiter. Die Süßwasserkalke der Oberen und insbesondere der Unteren Süßwassermolasse sind lagenweise ebenfalls als Kluftgrundwasserleiter ausgebildet.
Reliktische Molassevorkommen über Oberjuragesteinen können lokal auf grundwasserstauenden Horizonten Grundwasservorkommen enthalten. Sie entwässern am Rand der Molasseflächen über ständig oder nur episodisch schüttende Quellen (Quellschüttung meist unter 1 l/s). Die Quellabflüsse versinken dann meist nach kurzer Fließstrecke in den Karstgrundwasserleiter. Kleinräumige Molassevorkommen über Oberjuragesteinen werden als Deckschichten eingestuft.
Im Alpenvorland sind die Grundwasservorkommen der Molasse überwiegend gespannt.