Là đơn vị trải qua hơn 55 năm hoạt động, Nhà máy nước Thủ Đức được xem là cái nôi của ngành nước TP HCM, gắn liền với lịch sử phát triển của thành phố nói chung và sự phát triển của SAWACO nói riêng. Qua nhiều thăng trầm, nhà máy luôn giữ vững vai trò là đơn vị sản xuất chủ lực của SAWACO, và sẽ tiếp tục thực hiện trách nhiệm được giao phó với mục tiêu: "An toàn, liên tục, chất lượng, hiệu quả, tiết kiệm".

Mỗi ngày, Nhà máy nước Thủ Đức cung cấp khoảng 40% sản lượng nước sạch cho hơn 10 triệu dân của TP HCM. Thời gian qua, nhà máy được biết đến là đơn vị tiên phong trong việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào hoạt động sản xuất nước sạch. Nhiều phần mềm ứng dụng quản lý đã được đưa vào sử dụng như: hệ thống thông tin địa lý mạng lưới cấp nước - SAWAGIS; hệ thống điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA), hệ thống giám sát chất lượng nước liên tục (online). Nhà máy cũng liên tục cải tiến và tối ưu hóa công nghệ xử lý nước với nhiều trang thiết bị kỹ thuật, công nghệ mới, xây dựng mạng lưới vận hành tiên tiến... Nhờ vậy, chất lượng nước thô và nước sạch của nhà máy luôn được kiểm soát chặt chẽ, đúng quy chuẩn.

Theo đó, nguồn nước thô khai thác từ sông Đồng Nai có trữ lượng dồi dào. Nước thô từ trạm bơm Hóa An thông qua tuyến ống truyền tải dài 10,8km dẫn về khu xử lý tại Nhà máy nước Thủ Đức. Nước thô được xử lý qua các công đoạn keo tụ, lắng, lọc, khử trùng nhằm loại bỏ các tạp chất và vi sinh vật, đảm bảo chất lượng đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt, rồi đưa vào các bể chứa.
Từ bể chứa, nước sạch được đưa vào mạng lưới thông qua trạm bơm cấp 2 đặt tại Nhà máy nước Thủ Đức và đường ống truyền tải dẫn về trung tâm thành phố. Chất lượng nước trong từng công đoạn xử lý, nước sạch được giám sát chặt chẽ bằng hệ thống quan trắc online và quy trình kiểm tra mẫu nghiêm ngặt tại phòng thí nghiệm, đảm bảo chất lượng luôn đạt tiêu chuẩn quy định.

Hiện nay, với nhu cầu sản lượng tiêu thụ nước ngày càng tăng qua hàng năm và đòi hỏi chất lượng nước sạch ngày càng cao, tiến đến uống nước trực tiếp tại vòi, Nhà máy nước Thủ Đức đã đi đầu trong công tác cải tạo, nâng cấp, thay đổi, áp dụng công nghệ tiên tiến, công nghệ thông tin trong sản xuất nước để tăng sản lượng và nâng cao chất lượng nước. Đồng thời, chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ lượng nước sản xuất và cung cấp trên địa bàn thành phố, hoạt động ổn định và tin cậy, nhà máy đã trở thành "trung tâm điều tiết" áp lực và sản lượng cho toàn bộ hệ thống cấp nước.

Nhà máy nước Thủ Đức hiện đang quản lý trên 100 chủng loại với gần 1.000 thiết bị, máy móc. Với tinh thần trách nhiệm, chủ động khắc phục mọi khó khăn trong sản xuất, cán bộ, công nhân viên nhà máy đã đề xuất hàng trăm sáng kiến, cải tiến đem lại hiệu quả cao trong sản xuất. Nhiều sáng kiến đã giải quyết vấn đề bức bách, giúp nhà máy không gián đoạn sản xuất, chất lượng nước ngày càng được nâng cao.