Pro založení sídliště bylo jedním z nejdůležitějších předpokladů zajištění dostatečného množství pitné vody.
Město Olomouc bylo obtékáno řekou Moravou a jejími četnými rameny, z kterých se odebírala voda. Kvalitní podzemní voda však byla v Olomouci vzácná a její obyvatelé ji odebírali ze studní, které byly budovány jako soukromé ve dvorních traktech budov.
Těchto studní byl poměrně velký počet. Ještě v roce 1866 je uváděno v kronikářských pramenech 147 studní, z nichž bylo 110 určeno městem k veřejnému použití jako jediných zdrojů vody k pití a vaření.
Voda z těchto studní byla odebírána hákem, vážnicí, rumpálem a ojediněle i šlapacím kolem.
Voda z veřejných kašen, které byly převážně plněny vodou z řeky Moravy a jejích ramen, mohla být používána pouze k praní a úklidu. První zpráva o vedení vody dřevěným potrubím do městských kašen a nejrůznějších jímek pochází z roku 1446. Podle ní se zavázal městské radě občan města Šimek, že bude opravovat žlaby a rýny vedoucí vodu z Moravy do dvou jímek umístěných v pivovaru na Předhradí.
První větší vodovod s vodárnou byl zřízen někdy kolem roku 1514, protože 8. listopadu 1514 dovolil král Vladislav Jagellonský olomoucké kapitule vést vodu a klást trouby na Předhradí do kašny a rezidence kanovníků. Vodárna s vodním kolem stála u dnes již neexistujícího mlýna – pod klášterem sv. Kláry. Město roku 1528 převzalo tento mlýn a udržování celého vodovodu do své vlastní režie. Lidé, kteří pečovali o provoz vodárny a údržbu vodovodu, byli převážně svou profesí tesaři, protože všechna tato zařízení – vodní kolo, hřídele, zalomené čepy, roury apod. byly zhotoveny především ze dřeva a zejména spojování potrubí byla značně náročná řemeslnická práce.
Druhou vodárnu postavilo město v letech 1545—547 u Dolní brány poblíž Kamenného (Passingerova) mlýna v prostoru dnešního Palachova náměstí. Voda se odtud vytlačovala potrubím na návrší ke kostelu sv. Michala a odtud se rozváděla samospádem do několika kašen a pivovarů na Záhrubí (dnešní ulice Hrnčířská a Purkrabská).
Třetí vodárna byla zřízena u Rohelské brány (v nynější Sokolské ulici). Není sice znám přesný rok jejího vzniku, ale je doloženo, že roku 1561 uložila městská rada jejímu správci Václavu Breitschuhovi, aby nečistou vodu u Rohelské brány odváděl mimo vodárnu.
Roku 1626 byla vodárna opatřena novým vodním kolem a říkalo se jí „Velká vodárna“. Zařízení však zřejmě bylo málo výkonné a potřebám města nepostačovalo, jak o tom svědčí záznamy z roku 1663. V letech 1687—1693 proto došlo k velké rekonstrukci, kdy byla stará vodárna zbourána a postavena nová.
I tato rekonstruovaná vodárna pracovala na stejném principu – voda byla přivedena k vodárně náhonem z Mlýnského potoka od Františkovy brány k vnitřní Rohelské bráně, odkud byla tlačena systémem vodního kola a pump do horní části kamenné věže, kde byla umístěna akumulační nádrž. Z ní byla voda rozváděna dřevěným potrubím do kašen i jednotlivých domů. Dřevěné trouby se zhotovovaly z dubových nebo borových kmenů ručním nebo strojním vrtáním.
Poslední velké opravy této vodárny jsou z roku 1868, kdy bylo postaveno nové železné vodní kolo a z roku 1877, kdy byl postaven parní stroj pro zvýšení výkonu vodárny až na 642 m3 za 24 hodin. Tato třetí a od 17. století i jediná olomoucká vodárna ukončila svou činnost až v roce 1889 vybudováním nové vodárny ve Chválkovicích. V roce 1905 byla budova vodárny zbořena.
Město Olomouc jednalo již od roku 1883 s pražskou firmou Corte a spol. o vyhledání vyhovujícího zdroje podzemní vody pro městský vodovod. Teprve v roce 1887 při provádění vrtných prací na území severovýchodně od města se podařilo zjistit na území mezi Pavlovičkami, Chválkovicemi, Týnečkem, Hlušovicemi a Černovírem vydatné ložisko kvalitní podzemní vody. V roce 1888 byl proveden podrobný hydrogeologický průzkum, na jehož podkladě byl začátkem roku 1889 vypracován projekt vodovodu pro město Olomouc.
Stavba vodovodu byla zahájena 20.5.1889 a ukončena byla 23.11. téhož roku. Starosta města Olomouce Josef von Engl předal vodovod do užívání 15. prosince 1889.
Během neuvěřitelně krátké doby několika málo měsíců byla postavena v Olomouci-Chválkovicích jímací studna s předpokládanou vydatností 30 l/s o průměru 2,75 m a hloubce 9 m, parní čerpací stanice v blízkosti studny, výtlačný řad DN 275 mm délky 7900 m, rozvodné řady uvnitř města DN 80—150 mm o celkové délce asi 8000 m s přípojkami a dvoukomorový zemní vodojem z cihelného zdiva o objemu 1500 m3 na Tabulovém vrchu.
Parní čerpací stanice byla v provozu až do 6. května 1960, kdy byl parní provoz převeden na elektrický. Původní zařízení čerpací stanice je zakonzervováno a je v evidenci Technického muzea v Brně jako technická památka.
V dalších letech výstavba olomouckého vodovodu pokračovala a to jak rozšiřováním vodovodní sítě ve městě, tak i zvětšováním akumulace ve vodojemech na Tabulovém vrchu a výstavbou dalších studní v prameništi Chválkovice a Černovír. Kapacita parní čerpací stanice již nestačila zvýšeným odběrům vody z vodovodní sítě a musela být proto vybudována v jímacím území Černovír nová čerpací stanice s elektrickým pohonem čerpadel.
Největšího rozšíření se však vodovod dočkal po skončení 2. světové války po roce 1945. V prameništi Černovír byly postupně budovány další studny a jeho kapacita tak byla rozšířena na dnešních 200 l/s. Byl zvětšen objem vodojemů na Tabulovém vrchu na dnešních 10.000 m3, dále byly postupně vybudovány dva nové výtlačné řady DN 500 mm a DN 700 z čerpací stanice Černovír do vodojemů na Tabulovém vrchu. Podstatně byla rozšířena i vodovodní síť, zejména na území nové bytové výstavby.
V letech 1956—1957 se olomoucký vodovod poprvé rozšířil i mimo město vybudováním přívodu vody do Přáslavic a to již byl první zárodek skupinového vodovodu Olomouc v dnešní podobě.
Postupně byly na tento skupinový vodovod připojovány další obce, což si vyžádalo s rozvojem nové bytové výstavby a zvyšováním odběru vody ve výrobním sektoru budování dalších vodních zdrojů. V roce 1969—1970 bylo uvedeno do provozu prameniště Štěpánov, v roce 1974 provizorní úpravna vody Chomoutov s odběrem vody z nádrže, vzniklé po těžbě štěrkopísku, v roce 1975 prameniště Senice na Hané, v prosinci 1975 bylo uvedeno do provozu napojení prameniště Litovel na skupinový vodovod Olomouc, v roce 1988 byl zahájen provoz úpravny vody Příkazy s prameništi Březové a Pňovice a v roce 2001 bylo uvedeno do provozu nové jímací území podzemní vody u Chomoutova.
V roce 1972 byla uvedena do provozu nová čerpací stanice s úpravnou vody v Černovíře, ve které se snižovala koncentrace volného oxidu uhličitého ze zdrojů v jímacích územích Černovír a Štěpánov, později i Moravská Hůzová. Na všechny tyto objekty navazovala stavba nových výtlačných řadů, vodojemů a zásobovacích řadů.
Začátkem roku 1975 to byl výtlačný řad DN 300 mm a DN 800 z čerpací stanice Senice na Hané do vodojemů na Tabulovém vrchu v Olomouci a koncem roku 1975 výtlačný řad DN 800 mm a DN 900 z čerpací stanice Litovel s napojením na již vybudovaný řad DN 800. V roce 1980 byl uveden do provozu nový vodojem u Křelova o objemu 2 x 5.000 m3, který byl v roce 1986 rozšířen o dalších 2 x 5.000 m3.
V roce 1985 byl uveden do provozu nový vodojem u Droždína o objemu 2 x 5.000 m3, který byl v roce 1989 rozšířen o dalších 2 x 5.000 m3. V jímacím území Litovel byla v letech 1982 až 1992 realizována rozsáhlá výstavba nových jímacích studní, samostatných čerpacích stanic pro čerpání do vodojemu Křelov.
V letech 1980—1990 byly vybudovány jímací objekty s čerpacími stanicemi v prameništích Březové a Pňovice, výtlačný řad surové vody z pramenišť do úpravny vody v Příkazích a úpravna vody Příkazy s napojením upravené vody na výtlačný řad DN 900 mm do vodojemu Křelov.
Úpravna vody Příkazy o kapacitě upravené vody 210 l/s byla uvedena do provozu v srpnu 1988. Úpravna snižuje koncentraci volného oxidu uhličitého v surové vodě a koncentraci železa a manganu.
Na úpravně vody v Černovíře byla voda upravována pouze aerací s následným zdravotním zabezpečením. Po povodni v roce 1997 se ve zdrojích podzemní vody prameniště Černovír objevil ve vysokých koncentracích mangan a železo, podstatně se zvýšila oxidovatelnost (CHSKMn) a negativně bylo ovlivněno i bakteriologické oživení jímané vody. Složení surové vody se podstatně nezměnilo ani po několikaletém sanačním čerpání. V letech 2000—2001 byla proto realizována stavba „Úpravna vody Černovír – úprava vody po povodni 1997“ o celkovém nákladu 115,7 mil.Kč, kterou byla řešena taková změna technologie úpravy, aby vodu bylo možné opět užívat jako pitnou. Po rekonstrukci je výkon úpravny 300 l/s a je do ní přiváděna voda z jímacích území Černovír, Chomoutov, Štěpánov a Moravská Hůzová.
Do konce roku 1993 spravoval a provozoval státní majetek vodovodů a kanalizací v převážné části tehdejšího okresu Olomouc státní podnik Vodovody a kanalizace Olomouc. V souladu s koncepcí privatizace oboru vodovodů a kanalizací v České republice byla dnem 1.1.1994 založena Fondem národního majetku ČR Vodohospodářská společnost Olomouc, a.s., do jejíhož majetku byla převedeny ze státního vlastnictví některé vodovody a kanalizace (viz majetek společnosti).
Vodohospodářská společnost Olomouc, a.s. do 31.3.2000 tento majetek i sama provozovala. Od 1.4.2000 tento majetek provozuje na základě smlouvy o nájmu, provozování a údržbě Moravská vodárenská, a.s. (do 1.1.2008 Středomoravská vodárenská, a.s.) se sídlem v Olomouci.
Město Olomouc si po privatizaci v roce 1994 svůj infrastrukturní majetek vodovodů a kanalizací ponechalo ve svém vlastnictví. Smlouvou mandátní a o správě a pronájmu z roku 1994 byl tento majetek pronajat Vodohospodářské společnosti Olomouc,a.s. Od 1.4.2000 jsou městský vodovod a kanalizace pronajaty Moravské vodárenské, a.s.