芝加哥市是美国第二大城市，有南滤水厂（SWFP）和中央滤水厂（CWFP）2座大型水厂，两厂相距17.6 km，其水源均取自城市北部的密歇根湖。两水厂供水范围为芝加哥城区及周围居民区，人口超过400万，高峰日供水量超过800万m³，供水管道长度6 700多km。

南滤水厂于1938年开始建设，1947年5月建成，可供130万人用水，是当时世界上最大的水厂。该厂采用湖岸边取水，为防止冬季冰凌，从取水口深部引水入暗渠进水厂。水经快速混合、隔板絮凝后进入3座平流沉淀池，再经80座单元滤池过滤，然后经滤池下部水池进入清水池。净化后的水经暗渠靠重力流入芝加哥南部地区的配水泵站。水厂于1965年扩建，增加了2座沉淀池和40座单元滤池，日产水量达273万m³。为保证南滤水厂出水水质达到嗅阈值在1.5 TON以下，浊度在0.2 NTU以下，日投加粉状活性炭在54 t以上。冲洗滤池的废水贮存于容量为2.6万m³的池中，并按比例地送到净水厂的进口，予以再用。

由于用水量急骤增长，1954年开始建设中央滤水厂。该水厂占地20 hm²，是当时世界上规模最大的水厂。1965年10月投产，日产水量360万m³，供给270万居民用水。该水厂采用湖岸边式取水，取密歇根湖水进水厂处理。原水经过8条渠道进入混合絮凝池，然后进入16座沉淀池，沉淀后的水经96座滤池过滤（单元滤池面积约400 m²，设计滤速为5 m/h），滤后水经氯氨消毒送到容量为25万m³的清水池。净化后的水经市区配水泵站送入管网。

芝加哥水厂实行自动化控制管理，原水从取水口经水厂各处理设施到配水泵站以及配水管网的全部流程，都由计算机监督控制。计算机由分布在系统中的256个传感器取得精确的数据，从而准确地控制水厂的运转。南滤水厂的各种技术数据和运行资料通过计算机系统传送到中央滤水厂，经过整理送回南滤水厂，并实施遥控。

芝加哥市的两座水厂及供水系统由芝加哥供水局管理，所需经费（包括供水系统的运营、维护和维修费用等）通过售水自给。