Die Stadt mit bestem Quellwasser über eine Großleitung zu versorgen hat in Wien Tradition. Bereits 1800 Jahre vor dem Bau der 1. Wiener Hochquellwasserleitung ließen die Römer  Quellwasser vom Wienerwald (aus dem Gebiet des heutigen Perchtoldsdorf und Gumpoldskirchen) in den damals entstehenden Legionsstandort Vindobona leiten. Bei verschiedenen Bauarbeiten wurden immer wieder Reste einer Wasserleitung gefunden, die von Süden her auf das Wiental zuführt. Bei der Überquerung des Tullnertalbaches dürfte ein Aquädukt nötig gewesen sein, von dem nur die Reste der Fundamente übrig geblieben sind.

Das Gefälle der zirka 2,5 Kilometer langen Strecke betrug nur 1,46 Meter.  Leider sind weder der Anfangs- noch der Endpunkt der Wasserleitung gefunden worden. Die geringste Tagesleistung der Wasserleitung betrug etwa 5000 Kubikmeter d. h. nach den heutigen Verhältnissen könnte mit dieser Wasserleitung eine Bevölkerung von knapp 15.000 Leuten versorgt werden. Um 400 n. Chr. brachte das Ende des Römischen Reiches  einen empfindlichen Rückschritt Mit der Zeit vergaß man auch die Kunst des Wasserleitungsbaues.

Bis ins 16. Jahrhundert stammte das Wiener Trinkwasser entweder aus Quellen, die zu Tage traten und mit natürlichem Gefälle abgeleitet bzw. deren Wasser in Reservoirs gesammelt wurden, oder es stammte aus unterirdischen Quellen. Durch Bohrungen konnte man artesische und laufende Brunnen gewinnen. Das Wasser wurde mit Hebemaschinen, Pumpen (Schöpfbrunnen) oder mit Eimern aus Zisternen an die Oberfläche geschöpft. Die in Wien genutzten Quellen entsprangen vor allem an den Bergabdachungen und Taleinschnitten bei Sievering, Döbling, Hernals, Ottakring, auf der Schmelz und am Wienerberg.

Bei der nach und nach vollzogenen Vergrößerung der Stadt und der steten Zunahme der Bevölkerung reichte bald die Brunnen-Wasserversorgung nicht mehr aus. So klagte man bereits Anfang des 16. Jahrhunderts über einen Mangel an Trinkwasser, das nach heutigen Vorstellungen allerdings keineswegs die Bezeichnung „Trinkwasser" verdiente. Die fortschreitende Verseuchung des Bodens - bis 1724 hatte Wien keine Kanäle - führte zu regelrechten Brunnenvergiftungen. Mit Hilfe der Magie des Aberglaubens wurde versucht, die mangelnde Technik in der Wasserversorgung auszugleichen. So ist es nicht verwunderlich, dass Infektionskrankheiten wie Cholera, Typhus oder Pest häufig epidemisch auftraten. Hygiene im heutigen Sinne war fremd.

Erst als sich Wien zu Beginn der Neuzeit zu einem größeren Gemeinwesen entwickelt hatte, und Residenz der Habsburger geworden war, ging man wieder an den Bau zentraler Wasserversorgungsanlagen. Die erste belegte Wasserleitung wurde um das Jahr 1553 errichtet. Diese "Siebenbrunner Hofwasserleitung" versorgte die kaiserliche Burg und einige andere Gebäude der Inneren Stadt, viel später auch einen Gemeindebrunnen am Margaretenplatz. 1565 folgte die älteste städtische Leitung, die "Hernalser Wasserleitung". Sie lieferte Wasser aus dem heutigen 17. Bezirk bis zu einem Brunnenhaus am Hohen Markt.

Die meisten dieser Wasserleitungen waren Gefällsleitungen, die das Wasser aus Quellen des Wienerwaldgebietes der Stadt zuführten und waren zur besseren Wasserverteilung und gegenseitigen Aushilfslieferungen teilweise auch miteinander verbunden. Die Errichtung dieser kleineren Leitungen konnte den Wassernotstand allerdings nicht lindern. Im 18. Jahrhundert wurden der "Wassermann" und das "Wasserweib", die Wasser aus einem Fass zum Verkauf anboten, typische Figuren im Wiener Stadtbild. Erst die "albertinische Wasserleitung" (1804 - führte von Hütteldorf nach Wien und versorgte vier Vorstädte mit Quellwasser) und die "Kaiser-Ferdinands-Wasserleitung" (1841/46 - die erste Wasserleitung mit verzweigtem Rohrnetz, lieferte Grundwasser aus dem Donaukanalbereich) bildeten den Auftakt zu einer besseren Versorgung der Stadt.

Als sich Wien mit der im Jahr 1850 begonnenen Eingemeindung der Vorstädte zur Großstadt zu entwickeln begann, reichte die Wasserversorgung dann endgültig nicht mehr aus. Die große Wende fand 1864 statt als der Wiener Gemeinderat den Bau der I. Wiener Hochquellenleitung beschloss. Sie wurde von dem Geologen und Gemeinderat Prof. Eduard Suess geplant und von Bürgermeister Cajetan Felder realisiert. Diese Leitung sollte die Trinkwasserversorgung mengenmäßig auch für die Vorstädte sichern und qualitativ so weit verbessern, dass keine gesundheitliche Gefährdung der Bevölkerung mehr zu befürchten war.

Es kam zum verstärkten Ausbau von Hochdruckleitungen, die eine Zuleitung bis in die obersten Stockwerke ermöglichten. Nun musste das Wasser nicht mehr über die Stufen hinaufgeschleppt, sondern konnte im selben Stock entnommen werden. 1888 waren bereits über 90 Prozent der bewohnten Häuser des damaligen Stadtgebietes an die neue Leitung angeschlossen. Dies führte zu einem Anstieg des Wasserverbrauchs. Die Eingemeindung der Vororte (1890/92) führte schließlich zu Versorgungsschwierigkeiten.

Nach umfangreichen Vorarbeiten wurde 1900 der Grundstein für die II. Wiener Hochquellenleitung gelegt. Sie wurde unter Bürgermeister Karl Lueger mit dem finanziellen Aufwand von 100 Millionen Kronen errichtet. Die Finanzierung des Baus erfolgte mittels Anleihen. 10.000 Arbeiter waren mit dem Bau der über 170 Kilometer langen Wasserleitung von den Quellwässern aus dem steirischen Salzatal im Hochschwabgebiet bis nach Wien beschäftigt. Über 100 Aquädukte und 19 Düker mit Längen bis zu 2,5 Kilometer mussten zur Über- bzw. Unterquerung von Flüssen und Tälern errichtet werden.

Am 2. Dezember 1910 wurde die II. Wiener Hochquellenleitung durch Kaiser Franz Joseph I. im Festsaal des Wiener Rathauses eröffnet. Aus diesem Anlass wurden die beiden Springbrunnen im Rathauspark erstmals mit Hochquellenwasser betrieben. Der Bau dieser Wasserleitung hatte einen sehr positiven Einfluss auf die Volksgesundheit. Mit der gesicherten Frischwasserversorgung konnten in allen Bezirken Wiens Brause- und Volksfreibäder errichtet werden.  Der Ausbau der neu verlegten Rohre mit der Einleitung der zweiten Hochquellenwasserleitung kippte abrupt mit dem Beginn des ersten Weltkrieges.

Erst in den 1930er Jahren wurde wieder der Ausbau des öffentlichen Rohrnetzes fortgesetzt, wobei auch Kriegsschäden aufzuarbeiten waren. Mitte der 1940er Jahre folgte der nächste Einbruch durch die Kampfhandlungen des zweiten Weltkrieges. Der eigentliche Aufschwung erfolgte ab 1950, dem ein Höhepunkt um 1970 und ein weiterer um 1990 folgten. In den frühen 70er Jahren - das Rohrnetz  war bereits mehr als 3.000 km lang - betrugen die Wasserverluste durch das Rohrnetz noch etwa 25 Prozent. Um diese Wasserverluste zu reduzieren, wurde ein umfangreiches Sanierungsprogramm gestartet. 

Dadurch liegt der Wasserverlust heute nur mehr bei ca. zehn Prozent, was im internationalen Vergleich sehr niedrig ist.

An Ersatzmöglichkeiten wurde auch gedacht, um den durchschnittlichen Tagesbedarf Wiens, etwa 400.000 Kubikmeter Wasser, unter allen Umständen bereitstellen zu können. Denn auch Sonder- und Notfälle müssen kalkuliert werden, etwa die Möglichkeit eines dauerhaften Ausfalls einer Hochquellenwasserleitung.

Seit 1998 besitzt das Grundwasserwerk Moosbrunn die Betriebsbewilligung. Eine zusätzliche Aufarbeitungsanlage wurde 2006 in Betrieb genommen. Auch für Wasserspeicher finden sich im Ausbaukonzept „Unser Wasser 2010" rege Ausbaupläne. Zuletzt wurden die Behälter Michaelerberg, wurden die Behälter Michaelerberg, Schafberg I und  Jubiläumswarte um- bzw. neu gebaut. Für die kommenden Jahre ist der Umbau der Behälter Cobenzl und Wienerberg geplant, die Geschichte geht weiter …!