水生态修复是海绵城市设计建设的重点，国家及各地实践均将生态优先视为海绵城市设计建设基本原则，通过保护原有生态系统、修复已经受到破坏的水体和其他自然环境以及遵循低影响开发理念的方式来提高城市水生态系统的自然修复能力。在海绵城市设计建设之初便对城市空间进行了生态敏感性分析，根据分析结果，高生态敏感区严禁或谨慎进行城市开发建设，以生态修复为主；中低敏感区域是城市建设的主要空间，城市黑臭水体治理、城市生态河道治理工程主要在中低敏感区域开展，但是要最大限度减少对于原有水生态系统的破坏。

　　水环境污染问题是当前我国生态文明建设的突出短板，废水污水未经达标处理无节制排放、水土流失和化肥农药不合理使用等问题严重制约着我国城镇化高质量发展，因此水环境综合整治成为海绵城市建设的重要目标。在各地实践中，水环境的改善借助良好的生态空间与城市排水系统的升级改造，实现雨水从源头到排放过程再到水体末端的生态过滤和净化。

　　例如面对水环境恶化问题均选择在源头和末端水体发挥自然生态系统的净化功能，增强城市水体净化能力。但是在市政排水系统提升改造方面，重在改造雨污混接、增加初期雨水截流，而作为高密度老城区海绵城市设计建设的代表，城市排水管网不完善、初雨污染等问题是城市总体水环境质量较差的原因，因此在建设过程中采用雨污分流改造和畅通水体循环的水环境治理策略。