节水和回收利用是世博园区的另一个主题。一方面采用了大量节水设施，包括节水型卫生洁具、节水型绿化灌溉设施等。另一方面，园区内大量采用的透水地面，可以有效减少外排至城市雨水管网的径流量和径流污染。而世博中心、演艺中心、主题馆、中国馆等四大永久场馆和世博轴，都建设屋面雨水利用系统，雨污水的收集处理率可达到100％，预计可节约自来水100多万立方米。其中，城市未来馆的生活用水和雨水回收项目，规模为120吨／天，采用了世界先进的合金超滤膜生物反应器，具有极高的性价比，年处理量将达4万多吨，处理后的中水全部用于冲厕和绿化。