1、污水灌溉：北京市對于城市污水的利用是從污水灌溉開始的。50年代初期在石景山區利用石景山鋼鐵廠的工業廢水進行灌溉，隨著市區污水管道和污水泵站的建設，污水灌溉面積不斷擴大。目前沿市區清河、壩河、通惠河、涼水河四條河道，分布著大大小小十幾條灌渠，污水灌溉主要集中在位于市區下游的豐臺區、朝陽區、大興縣以及通州區。2001年北京市農業總用水量中，再生水和污水利用量為0.46億m3，占農業總用水量的2.8%。
2、建筑中水設施：將污水處理后回用于城市是從80年代開始的。中水回用首先在單棟建筑內實施，即利用建筑本身產生的污水或污染較小的洗滌水，經處理后用于沖廁所和庭院綠化等市政雜用水。1987年，市政府制定并頒布了《北京市中水設施建設管理試行辦法》，規定在全市范圍內建筑面積2萬平方米以上的賓館、飯店和建筑面積3萬平方米以上的其他公共建筑需配套建設中水設施。這一試行辦法進一步推動了建筑中水設施的建設。據統計目前北京市已建成中水設施200套，其中正常運行的有150套，在建的還有100多座,回用水量約2.4萬多立方米/日。
3、區域性污水再生回用：90年代，北京市區污水處理廠的建設進度加快，為城市污水再生回用創造了更好的條件。1999年編制了《高碑店污水處理廠再生污水綜合利用規劃》，將高碑店污水處理廠的二級出水一部分送到華能高碑店熱電廠和第一熱電廠作為電廠冷卻用水，還有一部分送到第六水廠（工業低質水廠），經進一步處理后一部分供東南郊工業區作為工業冷卻水，其余部分送到南城地區作為公園綠地的綠化用水和道路澆灑用水，污水總回用量為30萬立方米/日。該工程目前已經建成投入運行。