การจำแนกชนิดของหินตะกอนอาศัยหลักเกณฑ์ที่คล้ายคลึงกับการจำแนกหินอัคนี คือ ใช้ลักษณะเนื้อหินและส่วนประกอบทางแร่เป็นหลักในการจำแนก เราอาจแบ่งหินตะกอนออกได้เป็น ๓ ชนิดใหญ่ๆ คือ

๑. หินตะกอนเศษหิน (clastic sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่ประกอบด้วย เศษหินที่แตกหัก และถูกนำพามาจากที่อื่น เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า หินตะกอนเนื้อประสม เช่น หินทราย หินดินดาน หินกรวด

๒. หินตะกอนเคมี (chemical sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่เกิดจากการตกผลึกจากสารละลายทางเคมี ณ อุณหภูมิ และความดันต่ำ เช่น หินปูน เกลือหิน

๓. หินตะกอนชีวภาพ (biological sedimentary rock) เป็นหินตะกอนที่เกิดจากการสะสมสารอินทรียวัตถุเป็นส่วนใหญ่ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า หินตะกอนอินทรีย์ (organic sedimentary rock) เช่น ถ่านหิน หินน้ำมัน 

อ้างอิงภาพและข้อมูลจาก:http://kanchanapisek.or.th/kp6/sub/book/book.php?book=33&chap=6&page=t33-6-infodetail09.html