再生水的循環利用
下水處理水的再利用始於1955年的三河島汙水處理廠將處理水供給附近的造紙廠。位於新宿副中心區附近的落合汙水處理廠約80%的處理水實現了再利用。在東京，來自建築物的汙水、雨水、工業汙水、處理過的下水等都被看作是可利用的水資源。東京都的再生水一般用於清洗火車、清掃工廠、衝廁、復活水道、森林的消防及城市消防用水以及濫溉綠化用水等。
下水道系統的熱能和電能
東京都下水道局研究開發了能防止汙水分解物與懸浮物腐蝕，阻塞的熱泵熱交換器系統。小臺汙水處理廠利用汙泥處理過程中產生的沼氣發電，作為自身動力，從而減少運行成本。東部汙泥處理廠則利用汙泥焚燒時產生的大量餘熱來發電，產生的電力可滿足焚燒爐動力系統80%~95%的電力，減少了二氧化碳的排放。2004年，東京都下水道局制定了利用水管道高差，在排水口建造微型水電站的方案，並在森崎處理廠實施了微型水電站建造方案。
下水道空間利用
近年來，東京都內的汙水處理廠大都改造為公園式建築，不但改善了汙水處理設施周邊的環境，還為周邊居民提供了休息和娛樂的場所。自1996年6月《下水道法》修訂以來，東京都內的部分下水道管網已用作信息通信網走廊，從而有效地利用了下水道內部空間。
高度介入的汙水排放管理
為了保證排水道的暢通，東京下水道局從汙水排放階段就開始介入。他們規定，一些不溶於水的洗手間垃圾不允許直接排到下水道，而要先通過垃圾分類系統進行處理。此外，烹飪產生的油汙也不允許直接倒入下水道中，因為油汙除了會造成鄰近的下水道口惡臭外，還會腐蝕排水管道。東京下水道局對此倡導的解決辦法是：用報紙把油汙擦乾淨，再把沾滿油汙的報紙當做可燃垃圾來處理。
雨水的綜合利用
為了綜合利用雨水和減少未處理雨水的排放，東京都修建了許多雨水滲透設施，如入滲池，滲透井等。滲透池和巖石填充的管溝或箱體具有貯留和滲透作用，使得滲透設施既減少了地面徑流又保護了水資源，同時也維護了環境的平衡。
東京都利用公共設施、公園，校園，體育場、各種球場，停車場等合適的場地，修建了大量的雨水貯留設施。近年來為節省寶貴的土地面積，這種雨水貯留池多數建在地下。甚至在住宅樓的地下建造雨水貯留設施，特別是新建築物一般要求設置各自的雨水貯留設施。