本发明公开了一种矿区回灌层判别与矿井水分质分层回灌方法，包括如下步骤：步骤1：根据地质资料，获取矿区回灌储水层层位信息：步骤2：对回灌储水层进行水质分类：步骤3：确定回灌储水层的可注水量：步骤4：对矿井水处理厂的出水进行分类：根据步骤3确定的可注水量，将来自步骤4的出水按照优于或等于回灌储水层水质的要求进行回灌。本发明划分不同回灌储层水质要求、判识回灌储层可注性及储水能力、矿井水水质特征及水质分类、矿井水分质分层回灌层位对应选择与判识、矿井水分质分层回灌，确定矿井水分质分层回灌的方法，为西部矿区矿井水综合调蓄利用和安全处置提供科学依据。