北京是资源型缺水城市，人均水资源占有量仅为100立方米，为缓解缺水困境，北京市提出“要提高水资源的循环利用水平，在治理水污染的同时解决水资源短缺问题”，积极推进再生水建设。自2003年开始建设再生水厂，近十年以来，北京市污水处理利用全自动过滤器实现了向再生水的升级。清河、北小河、酒仙桥等18座高品质再生水厂投入运行，市区9座污水处理厂全部启动升级改造，每年超过10亿立方米的污水变成再生水。再生水已经成为北京市的第二大水源，广泛应用于工业用水、农业灌溉、河湖景观补水、园林绿化、市政杂用等多方面。
工业用水与农业灌溉
工业方面，再生水目前可用于冷却用水、洗涤用水、工艺用水等工业生产，北京市工业用水大部分为火电企业冷却水。城区9个火电厂已经全部将冷却水由再生水替代，工业年利用再生水达到1.4亿立方米，年减少新水用量超过两亿立方米。新建项目如首钢150万吨冷轧项目、京东方八代线项目等，都对再生水的适用比例提出了明确要求，促进再生水的利用效率。
我国农业缺水严重，正常年份缺水量近300亿立方米，再生水是农业灌溉的最佳后备水源，发达国家利用再生水灌溉面积已占到全部灌溉面积的30%。我国近年来一直大力发展节水型农业，其中推广再生水灌溉是重要措施之一。北京市农业灌溉主要用在通州、大兴等区，农业年利用再生水超过3亿立方米，灌溉面积达到58万亩。
河湖景观与园林绿化
北京的城市河道、奥运湖和郊野公园已把再生水作为其主要水源，再生水让断流30年的永定河重现生机。不仅仅是永定河，护城河、清河、通惠河、坝河、凉水河，北京六环路内52条河道，流淌的70%以上是再生水，河道环境补水年利用再生水达2.3亿立方米。北京奥林匹克公园的景观用水，也是再生水的一部分。
北京市绿化用水2.2亿立方米，其中年使用再生水5250万立方米，占总用量24％。同时，北京推广部分清水零消耗公园建设，已经建成了首座清水零消耗公园北小河公园，公园内雨水全部收集利用，园林绿地浇灌全部使用雨水和再生水。“十二五”期间，北京市还将有30个公园成为清水低消耗公园，除了古树等对水质要求较高的树木之外，其余的全部使用再生水。
另外，再生水还用于城市绿化、道路喷水、施工降尘、公厕冲洗、车辆清洗、消防等市政杂用，服务于我们城市生活的方方面面。《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》指出，“十二五”期间，全国规划建设污水再生利用设施规模2676万立方米/日。北京市在国家政策支持下，还将继续提高再生水的利用率，1月份北京市水务局发布的再生水利“十二五”规划提出，到2015年北京全市年再生水利用量将不低于10亿立方米，再生水利用率达到70%以上。有关专家指出，在加大设施建设的同时，也应规范再生水的利用，根据用途的不同，工业、灌溉、景观等所用的再生水水质都各不一样，应该严格区分，加强监管，让再生水更好地服务于我们的城市。