城市水系具有多種重要的功能，主要包括：
調節氣候。通過水體的蒸發作用，增加空氣中的水汽含量，提高空氣濕度，降低城市熱島效應。水體還能吸收和釋放熱量，有效調節氣溫。
淨化環境。水體中的微生物和水生植物能分解和吸收水中的污染物，如有機物、氮、磷等，有助於減少環境污染。
保護生物多樣性。河流、湖泊、濕地等為眾多水生生物提供棲息地，形成豐富的生物群落，維護生態平衡。
防洪減災。河流、湖泊等水域可以調節徑流量，減緩洪水流速，降低洪水對城市的威脅。
美化環境。水域景觀如湖泊、河流等為城市增添美觀，提高城市居民的生活質量。
促進經濟發展。水資源是農業和工業生產的重要基礎，城市水系有助於經濟發展。
文化和歷史價值。城市水系通常具有深厚的文化底蘊和歷史價值，是城市發展史的見證。
供水和飲水源。河流、湖泊和水庫等水體為城市提供飲用水和工業用水。
交通運輸。水路交通可以有效減輕城市交通擁堵問題。