三水廠的發展可分為三個階段:20世紀70年代末,合肥市供水嚴重不足,市委、市政府決定投資1400萬元,興建日供水能力10萬立方米的合肥市第三水廠。1980年初動工,僅用8個月的時間,於8月1日建成投產,為緩解合肥市供水不足起到了重要作用。
1996年4月,隨著城市的發展變化,為適應合肥市現代化大城市建設的重要,利用挪威政府貸款動工興建了清溪路水廠。該廠設計日供水能力為10萬立方米,占地面積25427.88平方米,被列為1996年度市政府“為民辦十件實事”之一。1997年7月1日建成投產後,與三水廠合併統稱為“合肥市自來水公司第三水廠”。
1997年初開始,為了使新老水廠合併後能夠協調配套,融為一體,又對老廠投資100多萬元進行大規模技術改造和廠容美化,使廠容廠貌有了新的飛躍發展。三水廠建廠以來,先後獲得安徽省“花園式單位”、合肥市“綠化先進單位”、合肥市“文明單位”、“創建先進單位”、“衛生先進單位”等多種榮譽稱號。廠區綠化覆蓋率76.6%,有“水的工廠、綠的世界”之美譽。