Предприятием, занимающимся водоснабжением и канализированием в городе, является ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга». Основным источником водоснабжения Санкт-Петербурга и пригородов является река Нева. Из неё забирается более 96 % воды, которая проходит обработку на 5 наиболее крупных водопроводных станциях: Главная водопроводная станция, Северная водопроводная станция, Южная водопроводная станция, Волковская водопроводная станция, Водопроводные очистные сооружения города Колпино. С 26 июня 2009 года Санкт-Петербург стал первым мегаполисом, в котором вся питьевая вода проходит обработку ультрафиолетом и который полностью отказался от использования жидкого хлора для обеззараживания воды. В городе 21 канализационное очистное сооружение, крупнейшие из них: Центральная станция аэрации, Северная станция аэрации и Юго-Западные очистные сооружения, работают три завода по сжиганию осадка сточных вод. К 2015 году 98 % сточных вод города будет проходить очистку (в 2010 году — 93 %).

В системе теплоснабжения Санкт-Петербурга работают 8 ТЭЦ «ТГК-1», 3 ведомственных ТЭЦ, 377 котельных «ТЭК СПб», 48 котельных «Лентеплоснаб», 140 котельных «Петербургтеплоэнерго» , 28 котельных «Петербургэнергосбыт», 179 ведомственных котельных. Протяжённость тепловых сетей составляет более 6000 км. На территории города располагаются 118 высоковольтных подстанций суммарной мощностью более 15 тысяч мегаватт. Основным видом котельно-печного топлива в городском хозяйстве является природный газ (доля которого составляет 94 %), остальное составляют мазут и уголь. Наиболее крупные тепло- и энергогенерирующие предприятия города принадлежат «ТГК-1»: Центральная ТЭЦ, Правобережная ТЭЦ № 5, Выборгская ТЭЦ № 17, Северная ТЭЦ № 21, Первомайская ТЭЦ № 14, Южная ТЭЦ № 22, Автовская ТЭЦ № 15.