El abastecimiento de agua potable y el saneamiento del agua residual son Servicios Públicos de titularidad municipal. En la mayor parte de los Territorios Históricos de Bizkaia y Gipuzkoa, estos servicios son prestados por Consorcios de Aguas de carácter supramunicipal: el Consorcio de Aguas de Bilbao-Bizkaia (que agrupa 54 municipios y da servicio al 90 % de la población de Bizkaia), el Consorcio de Aguas de Gipuzkoa (que agrupa 68 municipios y da servicio al 85% del territorio gipuzkoano), etc. En Vitoria-Gasteiz y otras poblaciones próximas, estos servicios son prestados por la empresa privada municipal AMVISA. Otros Consorcios que dan servicio a otros ámbitos territoriales de la CAPV son los de Txingudi , Busturialdea, etc.

Entre todos los sistemas de abastecimiento, destaca por su magnitud en relación con el resto, el sistema Zadorra, de donde se capta casi el 50% del agua potable que se consume en la CAPV. El agua procede de los embalses más grandes de la CAPV, el de Ullibarri-Gamboa y el de Urrunaga, propiedad del Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia, y posteriormente es distribuida a Bilbao y diversas poblaciones de Bizkaia, así como a Vitoria-Gasteiz. En términos hidráulicos, este sistema produce un trasvase de agua desde la vertiente mediterránea a la vertiente cantábrica de la CAPV.

Las infraestructuras asociadas al sistema de abastecimiento, además de los sistemas de captación (en embalses, pozos y manantiales) son los acueductos de transporte y distribución, las Estaciones de Tratamiento de Agua Potable y los depósitos.

Los sistemas de saneamiento, complementarios a los de abastecimiento, permiten evacuar y tratar las aguas residuales que se originan como consecuencia de los usos consuntivos del agua.

En el momento actual, el 64% de la población de la CAPV está conectada a colector y sus aguas residuales son depuradas en alguna de las 51 EDAR en funcionamiento. El Plan de Saneamiento vigente prevé la construcción y entrada en servicio de 38 EDAR más, hasta alcanzar el 97% de población  servida.