Zur Deckung des Trinkwasserbedarfs betreibt die StadtWerkegruppe Delmenhorst das Wasserwerk im Ortsteil Annenheide. Das Wasserwerk Annenheide wurde 1974 in Betrieb genommen, 2008 bis 2010 erweitert und modernisiert und wird durch kontinuierliche Investitionen auf dem aktuellen Stand der Technik gehalten.
Für das Wasserwerk ist eine jährliche Förderleistung von 3.200.000 m³ bewilligt, womit der größte Teil von Delmenhorst versorgt werden kann. Die fehlende Wassermenge wird über eine Belieferung durch den Oldenburgisch-​Ostfriesischen Wasserverband in das Delmenhorster Versorgungsgebiet eingespeist. So flossen im Jahr 2024 insgesamt 4.111.472 m³ durch das 354 km lange Trinkwassernetz.
Die Wassergewinnung erfolgt mittels sieben Vertikalfilterbrunnen, die Grundwasser aus einer Tiefe von bis zu 50 Metern in das Wasserwerk befördern, wo es dann in einer dreistufigen Wasseraufbereitungsanlage zu Trinkwasser aufbereitet wird. Hierbei werden mit den naturnahen Verfahren Belüftung und Filtration vor allem Eisen, Mangan und überschüssige Kohlensäure entfernt. Vier Trinkwasserbehälter mit einem Gesamtinhalt von 4.250 m³ stehen zum Ausgleich von Bedarfsschwankungen bereit. Von hier aus wird das Trinkwasser mit Hilfe von vier Reinwasserpumpen zum Delmenhorster Kunden gefördert. Das Wasser muss nicht gegen Verkeimung gechlort werden.
In der Stadtmitte betreibt die StadtWerkegruppe Delmenhorst einen weiteren Trinkwasserbehälter mit einem Reinwasserpumpwerk. Dieser dient in erster Linie der Netzdruckstabilität und des Weiteren der Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit bei einem Ausfall des Wasserwerkes. Außerdem werden zwei dezentrale Druckerhöhungsstationen zur Versorgung höhergelegener Stadtteile betrieben.
