Сучасна система водовідведення Харкова - повна роздільна, децентралізована. Загальна довжина колекторів - 1659,676 км, враховуючи тунелі глибокого закладення - 56 км, напірних трубопроводів - 103,675 км. Унікальний проект каналізування м Харкова за допомогою колекторних тунелів глибокого закладення дозволив скоротити експлуатаційні витрати, підвищити санітарно-гігієнічну і технічну надійність системи водовідведення міста.

Стоки за системою самопливних і напірних трубопроводів щодня подаються на дві станції біологічної очистки - МОСВ №1 і МОСВ №2. Загальна потужність очисних споруд - близько 1000 тис м³/доб. (700 і 300 тис м³/доб. відповідно).

Для перекачування стічної рідини експлуатуються 37 насосних станцій, серед яких провідну роль відіграє Головна каналізаційна насосна станція Міських очисних споруд водовідведення №1, проектна потужність перекачування стоків якої 1 150 000 м³/доб. ГКНС на сьогодні друга в Європі по глибині залягання (38 м) і найбільша в Україні. Її поява дала змогу відмовитися від експлуатації ряду малопотужних насосних станцій, а також повністю припинити подвійну і потрійну перекачку стічних вод в місті.

На Міських очисних спорудах №2 знаходиться цех механічного зневоднення осаду. Крім того, тут проведено комплекс заходів, що дозволили істотно знизити негативний вплив мулових майданчиків на стан басейну р. Сіверський Донець і навколишнього природного середовища:

• введені в експлуатацію 4,2 га мулових майданчиків на штучній основі з системою вертикального і горизонтального дренажу;
• реконструйовані і успішно працюють 2 насосні станції відкачки дренажних вод із мулових полів і ін.

В рамках інвестиційного проекту «Модернізація каналізаційних насосних станцій (КНС) м. Харкова та Головної каналізаційної насосної станції (ГКНС) з впровадженням енергозберігаючого насосного обладнання» в грудні 2013 року було вироблено технічне переоснащення каналізаційних насосних станцій міста та Головної каналізаційної насосної станції, в результаті чого ліквідована загроза їх можливого затоплення, яка могла призвести до екологічної катастрофи. Даний проект став першим інвестиційним проектом у Харкові, реалізованим за рахунок коштів Світового банку.

Харківська каналізація постійно розвивається, впроваджує нові технології, виправдовуючи звання найстарішого найбільшого комплексу очисних споруд в Україні.