水系的作用多樣且重要，主要包括以下幾個方面：
調節氣候。水體的蒸發作用增加空氣中的水汽含量，提高空氣濕度，有助於減輕城市熱島效應。水體還能吸收和釋放熱量，夏季降低氣溫，冬季提高氣溫。
淨化環境。水體中的微生物和水生植物能分解和吸收水中的污染物，如有機物、氮、磷等，從而淨化水質。
保護生物多樣性。河流、湖泊、濕地等為眾多水生生物提供棲息地，形成豐富的生物群落，維持生態平衡。
防洪減災。水系如河流、湖泊能調節徑流量，減緩洪水流速，降低洪水威脅；濕地等水生生態系統能減輕乾旱影響。
美化環境。水域景觀如湖泊、河流等為城市增添美觀，水系周邊的綠化帶、公園為市民提供休閒娛樂場所。
促進經濟發展。水資源是農業、工業生產的基礎和重要原料，水系旅遊也是經濟的重要組成部分，可吸引遊客，帶動相關產業發展。
供水和排水。提供新鮮、安全的供水，滿足人類基本需求，支持經濟發展；有效處理廢水、污水，防止對環境和人類健康的危害。
循環水和處理水。對不同行業或場所的循環水進行收集、淨化、循環利用，減少水資源浪費，提高利用率；將廢水、污水等進行處理，降低對環境的影響，提高水的利用效率。
這些功能使得城市水系成為城市生態系統中不可或缺的一部分。