层状热储的微观特征及宏观展布研究是砂岩热储地热资源精细评价和规模开发的重要依据。关中盆地西安凹陷新近系自下而上发育高陵群、蓝田—灞河组、张家坡组三套砂岩孔隙型热储，本文利用凹陷内咸阳、西安、周至等地16口地热井的测录井及岩心测试资料，对西安凹陷内新近系砂岩热储特征进行系统论述，探讨储层特征对砂体产水能力的影响。结果表明：西安凹陷新近系地层整体为河流-三角洲-湖相砂泥岩互层沉积，具有下粗上细的正韵律特征。岩石类型以长石岩屑砂岩为主，储集空间以溶蚀孔隙和原生孔隙为主，整体物性较好，张家坡组热储平均孔隙度30.02%,平均渗透率451.82×10^-3μm²,属中高孔中高渗热储层；蓝田—灞河组热储平均孔隙度20.43%,平均渗透率140.7×10^-3μm²,属中高孔中低渗热储层；高陵群热储平均孔隙度17.28%,平均渗透率109.5×10^-3μm²,属中低孔中低渗热储层。热储温度随深度增加一般呈线性升高，表现出传导型地热资源特征，典型地热井温度-深度曲线可分为直线式、折线式两类形态；部分位于渭河断裂带的地热井温度-深度曲线为“局部竖直式”,表现出传导-对流型地热资源特征。热储砂体在凹陷内广泛分布，整体厚度大、富水性好，单砂厚度一般小于5 m,蓝田—灞河组和高陵群砂体发育在垂向和平面上均优于张家坡组。热储特征影响地热井的产水能力，物性是砂体实际产水与否的最重要影响因素，单层砂体的产水能力主要受到物性和泥质含量的影响，泥质含量越低，渗透率越好，单层砂体产水量往往越高。综合砂体物性、厚度、温度等因素，蓝田—灞河组是最优的开发层段，其科学可持续开发是区域地热产业发展的重要保障。