对于降雨过程中下垫面产生的雨水径流，可根据地形地貌进行水资源提量或地下水涵养，也可利用一些技术措施分别收集、贮留、利用或补充地下水，使雨水成为可供城市综合利用的水资源，达到社会、经济、生态效益最优化。人为雨水资源收集方式主要包括屋面雨水收集和道路广场雨水收集。雨水储存是雨水资源利用的中间环节，通过导流渠（管）引入蓄水设施贮存，等到需水时再从蓄水设施取水。

由于雨水本身带有空气中的一些尘埃及大气污染物，以及雨水径流冲刷地表下垫面携带很多污染物质，导致初雨（30分钟内）雨水污染严重，形成城市面源污染，在城市污染防治中应加以重视和采取相应措施。海绵城市源头减排的许多措施可通过灰绿结合解决初雨面源污染。作为水资源，在雨水调蓄设施中的雨水水质较差，因而在雨水资源化利用前应对蓄存的雨水进行相应的净化，达到所需用途的水质指标。

雨水利用包括人畜饮用、农业灌溉、城市杂用（喷洒路面、灌溉绿地、蓄水冲厕等）、城市河流补水以及地下水补水等途径。雨水资源化利用，可有效抑制城市暴雨径流、减缓内涝灾害，改善水环境，恢复生物多样性。古代，中国和印度在房屋建设和生活中就有收集和蓄存雨水的意识和措施。世界上一些发达国家对于雨水利用方面研究起步较早，雨水利用设施齐全、利用方法多种多样，并且政府制定了大量利于城市雨水资源利用发展的政策法规。特别是严重缺乏淡水资源的新加坡政府，提出活力-美观-清洁水计划，除购买马来西亚淡水资源（50%）外，充分利用雨水（30%以上）和再生水（约10%）构建城市水体和作为饮用水水源，并将水体转变为美丽的和具有新加坡标志性的水景观，通过美化使新加坡人更加珍惜稀缺的淡水资源。中国从总体情况看，城市雨水资源化利用的水平还不高，与发达国家的差距还很大，突出表现在总体技术水平低、推广应用面窄、标准化规范化不够、相关的法律法规建设不足、产业化水平不高等方面。

在城市水系统工程领域，常关心的两项指标是降水量（最大降水量）和降雨强度。

降水量。与降雨量是同一意义，表示一个地区降雨大小。降水量是描述从天空降落到地面上的液态或固态（经融化后）水，未经蒸发、渗透、流失，而在水平面上积聚的深度。最大降水量是描述一个局部地区或城市的降雨量大小，按一年平均降水量来统计。

降雨强度。按12小时内降雨量，或24小时内降雨量（以毫米计）来计算，标准分为：①小雨，雨量小于5毫米/12时，或小于10毫米/24时。②中雨，雨量为5～14.9毫米/12时，或10～24.9毫米/24时。③大雨，雨量为15～29.9毫米/12时，或25～49.9毫米/24时。④暴雨，定量标准各地并不一致，视具体情况而定。气象上大致分3级，暴雨（雨量为30毫米/12时，或50毫米/24时）；大暴雨（雨量为70毫米/12时，或100毫米/24时）；特大暴雨（雨量为 140毫米/12时，或250毫米/24时）。