在青島市的水環境中，城區河道污染治理一直是重點和難點。據青島市環保局介紹，2016年，相繼建成了李村河污水處理廠擴建工程、即墨污水處理廠升級改造工程、海泊河5號泵站擴建工程等重點治污工程，累計新建污水管網約216公里，整治直排口21處，整治14處黑臭水體中的6處，其中市區5處，并對桃源河河套段、膠州護城河支流等10多條過城河段進行了綜合整治。
2017年，青島市計劃實施11個污水處理廠新改擴建項目，新建改建排水管網220公里，新建或改造污水泵站15座，全面完成14處黑臭水體的整治，開展11個過城河段或小流域環境綜合整治。
截止一季度末，青島市新建改建排水管網41公里、污水泵站4座；剩余8處黑臭水體中有6處正在施工，2處正在辦理前期手續；樓山河污泥堆肥項目、董家口中法水務污水處理廠副線擴建項目基本完成土建工程，小澗西生活垃圾與污泥協同處置工程完成采購招標，小澗西生活垃圾滲濾液處置二期工程完成前期工作；麥島污水處理廠改建工程、張村河水質凈化廠新建工程等其它污水集中處理項目正在緊張施工；墨水河、李村河中游、水清溝河等流域綜合整治工程正在按計劃實施。
工業污水是另一大水環境的污染源，近兩年，結合生態紅線、城市藍線劃定工作，環保部門嚴格實行差別化的環境準入政策，對紅線、藍線、膠州灣保護控制線等區域內的工業項目嚴格限批或禁批。組織開展了重點行業清潔化改造基礎調查和省級及以上工業集聚區污水處理與在線監控設施調查，將按照全市統一部署監督部分重點企業進行提標改造，提升清潔化水平，監督省級及以上工業集聚區全面落實污水集中處理及排污在線監控要求。同時，以大沽河、墨水河、嵯陽河等重點流域及環膠州灣近岸陸域為重點，加強重點行業排水企業、嚴重影響水環境的小型企業和城鎮污水處理廠的環境執法監管，在推行網格化執法監管的基礎上，創新實施突擊檢查、夜查、聯合執法、交叉執法等，嚴查各類違法排污行為。
據統計，2016年以來共查處涉水違法排污行為72起，處罰806萬元，對嚴重違法犯罪的及時移送司法部門查處；依法取締關停不符合產業政策的小型企業32家。
在農村水污染治理方面，加大全市農業面源防治力度，在全市范圍內實施土壤改良修復、農藥殘留治理、地膜污染防治、秸稈綜合利用、畜禽糞便治理、重金屬污染修復等六項治理，在平度、即墨等地進行了試點，后續將逐步推開。
不斷加強畜禽養殖污染綜合防治，主要涉農區市均劃定了畜禽養殖禁養區、限養區、適養區，2016年新改建現代畜牧業示范園區2處、退戶進區養殖小區6處、市級以上標準化示范場64處，建設大、中、小糞污處理利用示范點15處，畜禽規模化養殖占比提高到85%以上，畜禽養殖場配套建設廢棄物處理利用設施比例達到79%。今年將重點推進禁養區規模化畜禽養殖場關閉搬遷工作，一季度重點開展了基礎調查，并對推進措施進行了部署安排。以提升農村生活污水、垃圾、畜禽糞污處理水平及保障飲用水安全為重點，通過“以獎促治”等方式，于2016年完成了130個村莊環境綜合整治任務，完成36萬座農村無害化衛生廁所改造工作，2017年計劃完成190個村莊，目前已完成24 個。
嚴格取水許可，認真落實區域限批制度，從嚴控制新增取水許可審批，進一步規范取水許可審批管理。嚴格計劃用水管理，制定下達區域內取用水戶年度取用水計劃，對超計劃用水要累進加價征收水資源費。實行地下水水位、取水總量雙控和動態監測，嚴格控制地下水開采。積極應對持續干旱天氣，做好水資源統籌調配，不斷加大再生水和海水淡化利用量，增加客水引進，2016年以來全市已累計調引客水6.46億立方米，保證了全市生產生活基本用水需求。將再生水利用和海水淡化納入《青島市水源建設及配置“十三五”規劃》。
加強農田節水灌溉建設，完成即墨、膠州、平度、萊西4市農田水利項目縣建設工程主體建設任務，發展節水灌溉面積8.14萬畝。加強水資源保護，對水功能區水質定期進行監測。加強入河排污口監督管理，嚴禁私設排污口等違法行為。加強農村飲水安全建設和監控管理工作，開展農村“千噸萬人”飲用水源地基礎調查工作，列入“千噸萬人”以上農村水源地名單的52處農村飲用水水源地，已基本劃定保護區。加強城市集中式飲用水水源地規范化建設和執法監管，及時監測并公開飲用水水源地、供水廠水質信息，保障城鎮飲用水總體安全。
以膠州灣海岸帶整治與保護為重點，以陸促海，推進近岸海域水生態環境治理不斷深入。以大沽河入膠州灣河口濕地修復為重點，修訂完善全市濕地保護規劃。加快環灣控制線綠道建設，全面清理膠州灣內網箱、筏式養殖作業，積極推行膠州灣底退池還海，膠州灣海域面積萎縮得到遏止并實現擴大。
加大對老舊運輸船舶的管理力度，嚴禁報廢商船和排污不達標船舶參與營運。嚴查到港船舶和港口作業船舶廢水及固體廢棄物處置情況，督促相關單位落實處置和達標排放等具體要求。編制了青島市港口碼頭污染防治方案，完成了沿海港口、碼頭、裝卸點污染治理設施普查。加強海上污染事故應急防范，定期開展應急演練，對2座溢油應急設備庫的日常管理進行規范，保障溢油應急設備處于隨時可用狀態。
青島市的水環境主要包括地表水、黑臭水體、飲用水源地、地下水、近岸海域五個方面，分為省控以上和市控兩個層面。《市實施方案》實施至今，青島5大水環境質量持續改善。地表水環境質量方面，地表水水質總體達到目標要求，但是受干旱影響，水體斷流比例較高。在35條市控重點河流設有61個市控以上考核監控斷面，2016年斷流26個，水質為Ⅲ類以上的13個；2017年一季度抽查抽測51個，斷流25個，水質為Ⅲ類以上的8個。61個市控以上斷面中列入考核的國、省控斷面有11個，2016年斷流3個，水質為Ⅲ類以上的3個，白沙河(趙村橋)斷面水質由Ⅳ類升為Ⅲ類，嶗山水庫(中心)斷面水質由Ⅲ類升為Ⅱ類；2017年一季度斷流7個，水質為Ⅲ類以上的2個。2016年我市大沽河、墨水河等5條省控重點河流化學需氧量、氨氮兩項主要污染物平均濃度分別為26.5mg/l、0.42mg/l，同比分別改善20.4%、72.9%，改善幅度居全山東省各地市*。
建成區黑臭水體整治方面，于2015年前*排查發現建成區有14處黑臭水體，其中市區12處，即墨、膠州城區各1處，均列入國、省控范圍。2016年完成整治6處，2017年將全部整治完成。同時，對新排查發現的黑臭水體或疑似黑臭水體及時安排整治，2017年一季度對9處疑似黑臭水體進行了排查整治。
飲用水水源地水質穩定達標，列入水污染防治行動計劃重點治理保護的飲用水源主要是向各級城區供水的18處集中式飲用水水源地，全部列入國、省控范圍。除因干旱和地質原因，導致云山丈嶺井群等個別飲用水源地在個別時段出現個別水質指標超標現象外，各集中式飲用水源地水質總體保持穩定達標。地下水水質總體保持穩定，列入水污染防治行動計劃的市控地下水點位53處，主要為淺層地下水，其中8處納入國控范圍，2016年水質同比總體保持穩定，符合國家、省要求不惡化的總體目標。
近岸海域水環境改善顯著，近岸海域分為黃海近岸海域和膠州灣兩大部分。全市對近岸海域水質每年至少監測三次(5、8、10月各一次)，部分海域在3月份增加監測一次。2016年監測結果顯示，黃海近岸海域水質總體優良；2016年膠州灣水質優良(達到二類以上)海域面積比例比2015年升高6個百分點。2017年，海洋與環保部門對膠州灣水質監控布點進行了優化整合，目前設45個監測點位，一季度結果顯示，水質優良點位29個，與2016年同期相比總體持平。