Khu vực Bãi Cháy được cấp 13.000m³/ngày.đêm từ nhà máy nước Đồng Ho (công suất thiết kế 20.000m³/ng.đ). Chất lượng nước nguồn tốt, không mùi, trong và mềm, độ pH thấp (6-6,5). Nguồn nước mặt: Nguồn nước cấp cho nhà máy nước là nước mặt đập Thác Nhồng sông Đồng Ho, cách Bãi Cháy khoảng 10km. Nguồn nước ngầm: đang sử dụng nguồn nước ngầm lấy từ các giếng khoan.

Khu vực Hòn Gai được cấp khoảng 20.000m³/ng.đ từ nhà máy nước Diễn Vọng (công suất thiết kế 60.000m³/ng.đ, cấp cho khu vực Hòn Gai và Cẩm Phả).

Thành phố có hồ Yên Lập nằm ở địa phận 2 xã Đại Yên và Việt Hưng  có diện tích mặt nước khoảng 600ha với dung tích 144 triệu m3, phục vụ nước tưới và sinh hoạt trên địa bàn 2 xã và các phường lân cận. Ngoài hồ Yên Lập còn một số hồ đập nhỏ có khả năng dự trữ nước mùa mưa, tưới cho cây trồng vào mùa khô.