La ressource en eau provient, pour la majeure partie, d'une nappe d'eau souterraine située à Croissy-sur-Seine, dans la craie fissurée, sous les alluvions de la Seine. Cette nappe, insuffisamment alimentée de façon naturelle (précipitations), bénéficie d'une réalimentation artificielle, à partir d'eau de la Seine. Cette eau de Seine, préalablement traitée par voie physico-chimique puis par voie biologique, est réinfiltrée très lentement dans d'anciennes sablières spécialement aménagées. Cette réalimentation permet de faire face à l'augmentation des débits pompés et d'améliorer la qualité de l'eau sur l'ensemble de la nappe.

Onze forages de 30 à 60 mètres de profondeur permettent de prélever les quantités nécessaires à tout moment.
La station de pompage de Bougival relève l'eau brute jusqu'aux bassins des Deux Portes et de Louveciennes. L'eau est relevée sur un dénivelé de 150 mètres à un débit maximum de 5 000 m3/h. La station comprend 5 groupes électropompes et remplace aujourd'hui la Machine de Marly.

L’eau acheminée par la station est ensuite traitée à l’usine de potabilisation de Louveciennes. Cette eau désormais potable est envoyée vers les réservoirs du syndicat afin d’assurer l’alimentation en eau potable de l’ensemble du territoire.