2010年起，南京在老城区及周边区域230余平方公里上集中实施“雨污分流”工程：5年内敷设500公里污水干管，完善3000个居民小区及单位近2000公里排污支管，确保“雨水入河、污水进厂”。南京市市长季建业表示，通过“雨污分流”工程，南京主要水体水质断面指标要达到地表水Ⅳ类以上。
　　古都南京水系发达，却也遭受着水体污染之困。虽经连续6年水环境治理，南京近30%的水体依然处于劣五类，城市部分河道存在阶段性、时段性黑臭现象，城市水体总体处于轻度至中度污染状况。“控源截污、河道清淤等工程当然重要，但如果不能实现‘雨污分流’，水环境的问题难以得到根本解决！”季建业说。
　　玄武湖流域“雨污分流”先期启动，经过一年多紧张施工，区域污水管网收集量已达1.58万吨，占到排放量的80%以上。368公顷的玄武湖如今碧波荡漾，水环境得到极大改善。
　　斥资183亿，用5年时间，在200多平方公里区域内全面施工……“雨污分流”不单单是一项市政工程，南京将其放在破解城市发展难题、提升城市品质的层面来系统实施。通过“雨污分流”，系统解决城市的水环境治理、城市防汛和城市未来发展空间等3道难题。
　　南京市住建委负责人介绍，通过“雨污分流”施工，南京3000多个片区将形成独立的雨水收纳系统和污水排放系统，污水不再进入雨水管道增加排放负荷，市政管网防汛排涝能力将由此大幅提高。“城市建设、地下先行”，新城区的建设都遵循这个规律，为城市未来发展提供更大空间。
　　作为“雨污分流”工程的重要组成部分，南京正开展拆迁拆违、护坡改造、清淤绿化等河道的综合整治工程。据介绍，南京将投资约38亿元，计划整治80条河道，在全市建成水质清澈、水流通畅、岸坡出景、人水相亲的和谐水环境。