城市汙水（municipal sewage,municipal wastewater）排入城鎮汙水係統的汙水的統稱。在合流製排水係統中，還包括生產廢水和截留的雨水。 城市汙水主要包括生活汙水和工業汙水，由城市排水管網匯集並輸送到汙水處理廠進行處理。

城市汙水處理工藝一般根據城市汙水的利用或排放去向並考慮水體的自然淨化能力，確定汙水的處理程度及相應的處理工藝。處理後的汙水，無論用於工業、農業或是回灌補充地下水，都必須符合國家頒發的有關水質標準。

現代汙水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理工藝。汙水一級處理應用物理方法，如篩濾、沉澱等去除汙水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質。汙水二級處理主要是應用生物處理方法，即通過微生物的代謝作用進行物質轉化的過程，將汙水中的各種複雜的有機物氧化降解為簡單的物質。生物處理對汙水水質、水溫、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。汙水三級處理是在一、二級處理的基礎上，應用混凝、過濾、離子交換、反滲透等物理、化學方法去除汙水中難溶解的有機物、磷、氮等營養性物質。汙水中的汙染物組成非常複雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達到處理要求。 汙水一級處理為預處理，二級處理為主體，處理後的汙水一般能達到排放標準。三級處理為深度處理，出水水質較好，甚至能達到飲用水質標準，但處理費用高，除在一些極度缺水的國家和地區外，應用較少。我國許多城市正在籌建和擴建汙水二級處理廠，以解決日益嚴重的水汙染問題。