Die Entwicklung Stuttgarts von einer mittel­alterlichen Burg am Nesen­bach und dem sagenhaften „Stuotengarten", welcher der Stadt ihren Namen verlieh, zur Groß­stadt eines hoch industrialisierten Ballungs­raums war nahezu immer begleitet von den Bemühungen um eine sichere Wasser­versorgung. Über Jahr­hunderte hinweg war Wasser knapp, gutes Trink­wasser kostbar.

Im benachbarten Cannstatt lagen zwar die nach Budapest ergiebigsten Mineral­wasser­vorkommen Europas, aufgrund der Höhen­lage konnte das Wasser jedoch nicht in ausreichender Menge nach Stuttgart geleitet werden. Lange Zeit dienten Grund­wasser aus Schacht­brunnen und die aus Quellen gespeisten Laufbrunnen der Wasser­versorgung. Das Nutz­wasser zum Löschen, für das Gewerbe, zum Waschen, zum Tränken des Viehs und zur Straßen­reinigung kam aus dem Nesen­bach.

Im Jahr 1490 ließ Graf Eberhard im Bart die ersten Quellen in Kaltental für die Versorgung des Alten Schlosses fassen. Eine fünf Kilo­meter lange Holz-Teichelleitung leitete das Wasser herbei. Bis 1760 wurden weitere Quellen in Kalten­tal, in Möhringen, im Stadtwald, im Koppental, am Vogel­sang und beim Bopser für die herrschaft­lichen und städtischen Brunnen­stuben erschlossen.

Die vielen Quell­fassungen entzogen den Mühlen am Nesen­bach das dringend benötigte Wasser. Um Ersatz zu schaffen, wurde im Jahr 1566 der Pfaffensee aufgestaut. Über einen 850 Meter langen Stollen wurde dem Nesen­bach Wasser zugeleitet.

Bereits 1618 folgte der Auf­stau des Bären­sees und im 19. Jahr­hundert der Katzenbach-, Steinbach- und Neue See. Der 1707 angelegte Feuer­see diente, wie der Name verrät, vor allem als Lösch­wasser­speicher. Trotz viel­fältiger Bemühungen blieb in Stuttgart das Wasser knapp. Ein um 1817 gestartetes Projekt zur Zuleitung von Neckar­wasser aus Neckar­tenzlingen nach Stuttgart scheiterte. Die im 19. Jahr­hundert beginnende Industrialisierung und ein rasches Bevölkerungs­wachstum führten im Jahr 1862 zur Inbetrieb­nahme des ersten Neckar­wasser­werkes in Berg. Dieses lieferte aufbereitetes Fluss­wasser für die Schloss­anlagen und die Brunnen­gemeinschaft.

Im Jahr 1870 wurden Über­legungen zu einer 65 km langen Wasser­zuleitung aus dem Nord­schwarz­wald angestellt; die Realisierung scheiterte jedoch. Eine Typhus­epidemie zeigte 1872 deutliche Mängel auf. Sechs Tote und 92 Kranke waren die Folge des durch Fäkal­gruben verseuchten Trink­wassers. Weitere Projekte, wie der Bau des „Seewasserwerks Hasenbergsteige“ 1874 zur Filtration des Park­see­wassers und der Ausbau des Wasser­werkes Berg bis 1882, sollten die Situation verbessern. Um 1896 wurde der tägliche Bedarf an Nutz­wasser wie folgt notiert:

Ab 1910 wurde die Trink­wasser­versorgung von öffent­lichen Brunnen auf eine zentrale Versorgung der Häuser umgestellt. Der Bedarf der Folge­zeit konnte nur durch die Zuleitung von Trink­wasser aus größerer Entfernung gedeckt werden. Im Jahr 1904 wurde die Filder­wasser­versorgung gegründet. Im Jahr 1907 folgte die Stroh­gäu­wasser­versorgung und 1912 die Landes­wasser­versorgung. Bereits fünf Jahre später erhielt Stuttgart erstmals sein Trink­wasser aus dem Donauried bei Ulm.

Der weitere Ausbau des Neckar­wasser­werkes um 1922, die Erweiterung des Leitungs­netzes und der Behälter und das Werk „Gallenklinge" sicherten die Versorgung. Mit der Gründung der Bodensee-Wasserversorgung 1954 und der erst­maligen Lieferung vier Jahre später war der Bedarf auf absehbare Zeit gedeckt. Seit 1998 bezieht Stuttgart sein Trinkwasser jeweils zur Hälfte von der Landes­wasser­versorgung und der Bodensee-Wasserversorgung.