Der Oberrheingraben ist eine der wichtigsten Regionen für hydrothermale Nutzungen (tiefe Geothermie, Erdwärme) in Baden-Württemberg. Nutzhorizonte sind Buntsandstein und Oberer Muschelkalk, die Hauptrogenstein-Formation (Mitteljura) sowie sandige Lagen im Tertiär (Kartierung durch GeORG-Projekt).
In Baden-Württemberg wird tiefe Geothermie (Erdwärme) aufgrund der hohen Untergrundtemperaturen (positive Temperaturanomalien) im Oberrheingraben und im Molassebecken genutzt. Die geothermische Nutzung der Thermalwässer hat eine lange Tradition (Baden-Baden, Badenweiler).