北京的饮用水源有密云水库、怀柔水库、官厅水库、永定河、京密引水渠等地表水源和地下水源。
饮用水源以地下水为主。根据供水对象分为城区供水和郊区供水，供水的重点在城区，郊区是城市供水的主要水源地。
主要水源地
1.密云水库：北京密云县，1960年9月建库。今年8月31日密云水库蓄水量为11.6亿立方。
2.京密引水渠（北京供水大动脉）： 始建于1960年，二期工程完成于1966年。源自密云水库的白河主坝，流经怀柔水库、颐和园
昆明湖，最后在滨角汇入永定河引水渠，其中自昆明湖至滨角段与滨角至
玉渊潭的永定河引水渠称为昆玉河。京密引水渠共流经北京市的5个区县，依次是密云县、
怀柔区、顺义区、昌平区和海淀区。（题主在颐和园看到的小水渠就是这个）
3.潮白河：
（1）潮河：
河北承德丰宁县，流经古北口入密云水库；
（2）白河：
河北张家口沽源县，沿途纳黑河、汤河等，东南流入密云水库。出库后，两河在密云县河槽村汇合始称潮白河，有5闸8桥，即：牛栏山桥、向阳闸桥、俸伯桥、潮白河大桥、河南村闸桥、柳各庄闸桥、苏庄闸桥、沮沟橡胶坝。潮河和白河供应了密云水库90％的水。
4.永定河： 北京最大水库，北京母亲河。源于山西省宁武县的桑乾河，在河北省怀来县纳源自内蒙古高原的洋河，流至官厅始名永定河，为官厅水库供水。 永定河门头沟段有官厅水库、册田水库、友谊水库、珠窝水库、斋堂水库、落坡岭水库、三家店水利枢纽；永定河丰台段有拦河闸、泄洪闸、大宁水库、滞洪水库（包括：稻田水库、马场水库）、联通闸、退水闸。现已断流30余年，2010年北京启动“建设永定河绿色生态走廊计划”，投资170亿，无进展。 2006年10月，永定河三家店段二期治理工程启动并于2010年完工，永定河恢复成为北京城区的饮用水源之一。河水在三家店水库截流后，经永定河引水渠直接引进城区。
5.永定河引水渠：建成于1956年，西起门头沟三家店，途经模式口、玉渊潭，最后到达西便门与护城河贯通，全长约25公里，底宽20米，是北京第一条大型人工引水渠。该引水渠的主要功能是将官厅水库的水源输往
石景山工业区和北京城区，也是北京的水源河道之一，并且具有一定的排洪功能。随官厅水库一起停止向北京供给饮用水。2010年，随永定河治理，部分恢复供水。
6.地下水水源：平原地区对地下水的过度开发是非常可怕的，北京10年抽取地下水相当于2800个昆明湖，地面沉降极其严重。
以上是主要的饮用水水源地，还有一些小水库，基本上是以上河流、水库和引水渠的一部分：
1.十三陵水库：
北京市昌平区，1958年建成。总蓄水量为6000万立方米。
2.落坡岭水库：
门头沟区境内，1978年6月建成。总库容365万立方米。
3.大水峪水库：北京
怀柔县，1972年5月建成， 总库容1460万立方米。（含青龙峡水库）
4.怀柔水库：北京怀柔县，1958年7月建成。
5.海子水库：北京
平谷县， 1960年10月建成。
还有：白龙潭水库、司马台水库、半城子水库、田庄水库、遥桥峪水库、沙厂水库、北台上水库、红螺镇水库、雁栖湖、佛峪口水库、龙庆峡水库、黄松峪水库、杨家台水库、西峪水库、鲁家滩水库、斋堂水库、崇青水库、天开水库、鸽子台水库、牛口峪水库、南庄水库、桃峪口水库、德胜门水库、王家园水库、响潭水库、运潮减河、唐指山水库等。
来源：
知乎网-杨凯光