Zum Schutz der Grundwasservorkommen werden die Einzugsgebiete der Fassungsanlagen als Wasserschutzgebiete ausgewiesen. Dabei werden die Schutzgebiete in drei Zonen unterteilt; die „weitere Wasserschutzzone”, die „engere Wasserschutzzone” und den „Fassungsbereich”. Die weitere Schutzzone soll das gesamte Einzugsgebiet der Trinkwasserbrunnen erfassen. Vom Rand der engeren Schutzzone soll die Fließzeit zu den Brunnen mindestens 50 Tage betragen, um das Trinkwasser vor bakteriellen Verunreinigungen zu schützen. Der Fassungsbereich begrenzt das direkte Umfeld der Gewinnungsanlagen.

Für die einzelnen Schutzzonenbereiche gelten unterschiedliche rechtliche Auflagen und Bedingungen hinsichtlich baulicher, landwirtschaftlicher und sonstiger Nutzungsformen. Während in der weiteren Wasserschutzzone die meisten Nutzungen mit gewissen Einschränkungen möglich sind, ist in der engeren Schutzzone beispielsweise eine Bebauung nicht gestattet. Die landwirtschaftliche Bodennutzung ist hier nur mit strengen Auflagen – z. B. wie abgebildet in Form von Grünlandnutzung – erlaubt. In der Regel ist jegliche Nutzung des Fassungsbereiches ausgeschlossen.
Hierzu werden so genannte Rechtsverordnungen erlassen. Darüber hinausgehend gelten weitere landesrechtliche Bestimmungen, wie beispielsweise die Schutzgebiets- und Ausgleichsverordnung (SchALVO) zum Schutz des Grundwassers gegenüber nachteiligen Einflüssen aus der landwirtschaftlichen Bodenbewirtschaftung. Zur Kontrolle der Einhaltung der verschiedenen Auflagen werden die Wasserschutzgebiete hinsichtlich der Vielzahl möglicher Gefährdungspotenziale regelmäßig überwacht.

Aufgrund der besonderen geologischen Verhältnisse im Gebiet der Schwäbischen Alb, des stark verkarsteten Untergrundes und der daraus resultierenden zeit- und bereichsweise sehr hohen Fließgeschwindigkeiten, sind weite Bereiche der Hochfläche der Schwäbischen Alb als Wasserschutzgebiet ausgewiesen. Die Schutzgebiete für die Gewinnungsanlagen der Landeswasserversorgung, die Wasserwerke bei Langenau, bei Dischingen und bei Burgberg, gehören mit einer Gesamtfläche von rund 800 Quadratkilometern zu den größten zusammenhängenden Wasserschutzgebieten in der Bundesrepublik Deutschland. Allein die engere Wasserschutzzone im Donauried weist eine Fläche von ca. 54 Quadratkilometern auf.
