Základní budova určená pro filtraci vody z Vltavy vznikla v druhé polovině 20. let 20. století. Asi nejkrásnější prostor, který má, je velká hala s železobetonovou konstrukcí, kde nosníky mají parabolický tvar.
Na Veslařském ostrově postavili k základní budově ještě zvláštní jímací objekt. Technologický celek pak doplnila strojovna a administrativní budova. V hlavní budově na konci 90. let také zřídili Muzeum vodárenství.
Druhá část vodárny byla postavena až v průběhu 50. a 60. let opět podle Engelova projektu. Novější stavba zaujme například souborem plastik na fasádě, které znázorňují české řeky. Pískovcové alegorie vytvořili sochaři Josef Fojtík, Zdeněk Vodička a Ladislav Novák.
