Vandværket ved Søndersø inkluderer anlæggene vest for Søndersø. Vandværket er tegnet af arkitekt Ove Huus og blev senest moderniseret i 1997.
Den tekniske ydeevne for vandværket i Søndersø i 2012 er 42.000 m3 pr. døgn. Vandværket har en indvindingstilladelse på 19 mio. m³ / år, men man forventer at indvinde 13,8 mio. Desuden har vandværket ved Søndersø 7 kildepladser, hvoraf en nu er lukket på grund af forurening, med 16,2 km råvandsledninger. Når vandet er renset, ledes det til København i en 10,3 km lang transportledning. Vandledningen har en diameter på 1250 mm.
I 1871 blev Søndersø erhvervet, fordi man ønskede at udnytte søens vand. I 1874-75 blev der bygget en pumpestation. Dog blev der ved boreundersøgelser i 1884-85 fundet grundvand af god kvalitet. Derfor gik man over til kun at bruge grundvandet. Anlægget ved Søndersø er senere blevet udvidet flere gange.
I 1941-51 blev der foretaget en ombygning og udbygning af anlægget ved Søndersø. Søndersø-værket filtrerer og oppumper til Tinghøjbeholderen, vandet fra kildepladsen ved Søndersø samt fra anlæggene vest for Søndersø. Anlæggene vest for Søndersø omfatter Bogøgård, Bjellekær, Kildedal og Egholm. Disse anlæg blev bygget mellem 1923-40. Mellem 1963-70 blev de ombygget til elektrisk drift. Oprindeligt var de dieseldrevne anlæg.
I 1951 blev driften af pumpestation ved Axeltorv og vandværket ved Borups Allé stoppet grundet fuldførelsen af det nye vandværk ved Søndersø. Pumpestationen ved Axeltorv var oprindeligt et led i vandværkets ældste anlæg, men blev senere udvidet og ombygget. Vandværket ved Borups Allé blev bygget 1901-03.
I 1959 blev der udført et anlæg for indvinding af overfladevand fra Søndersø og Bundså for at supplere grundvandsforsyningen fra Søndersøområdet. Dette anlæg fik en vandindvindingsret på indtil 3,4 mill. m3 årligt. I 1970 blev der bygget et midlertidigt anlæg for overpumpning af overfladevand fra Farum sø til Søndersø. Dette anlæg fik en midlertidig vandindvindingsret på 2 mill. m3 årligt.
Anlægget for behandling af søvand ved Søndersø har været lukket siden 1980, og er taget permanent ud af drift.
