La présente étude avait pour objectif de caractériser les eaux souterraines du bassin versant de la rivière N’djilidans sa partie urbaineet d’en évaluer la contamination. Les paramètres physico-chimiques tels que le pH, la Température, la Conductivité, les Solides totaux dissous (TDS), la Turbidité NTU, l’alcalinité (TAC), le Bicarbonate (HCO3 ), le Sulfate (SO4 ), le Chlorure (Cl- ), le Nitrate (NO3 ), le Sodium (Na), le Potassium (K), le Calcium (Ca), le Magnésium (Mg), la dureté totale (THT) ainsi que les éléments traces métalliques tels que : le Plomb (Pb), l’Arsenic (As), le Cadmium (Cd) ont été dosés sur 14 échantillons d’eaux souterraines. Les méthodes hydrochimiques et statistiques (analyse en composante principale, ACP et diagramme de Piper) ont été utilisées pour le traitement des résultats des analyses physico-chimiques. La classification des eaux souterraines selon Piper a montré que deux faciès caractérisaient ces eaux : le faciès chlorurée et sulfatée calcique ainsi que le faciès chlorurée sodique et potassique ou sulfatée sodique. Les résultats des analyses physico-chimiques des eaux souterraines ont démontré que la majorité de ces eaux présentait des dépassements en nitrate, en éléments traces métalliques (Pb, Cd, As) des lignes directrices de l’OMS. Les sources des pollutions et leurs mécanismes ont été déterminés. L’analyse en composante principale (ACP) a montréque la minéralisation globale de ces eaux provenaitd’une part des activités anthropiques (NO3, Pb, Cd, As) etd’autre part de l’interaction eau-roche (Ca).