Паралелно са изградњом водоводних капацитета, давне 1957. године, почело се са изградњом канализационог сиситема. Почеци су везани за изградњу колектора дуж Неготинског пута, улице Хајдук Вељкове, улице Љубе Нешића, улице Светозара Марковића и улице Николе Пашића. Из ових улица се даље развијала канализациона мрежа, односно формирао се систем за прикупљање и одвођење употребљених вода за град Зајечар. Почетком 60-тих година изграђено је и постројење за третман отпадних вода које није дало одговарајуће резултате у третману, па је убрзо напуштено.

Данас, све прикупљене отпадне воде, како фекалне тако и технолошке, а у делу канализационог сиситема и атмосферске воде, одводе се и упуштају у Црни Тимок. У само неколико фабрика у Зајечару уграђени су уређаји за предтретман отпадних вода.

Укупна дужина свих колектора и мреже је око 75 километара, са тенденцијом интензивног ширења последњих година.

• Kанализациона мрежа је дужине око 55 километара,
• Укупна дужина колектора који се спајају у један интерцетор је 20 километара.

Цео канализациони систем је јако хетероген по питању коришћених профила цеви и примењиваних материјала. Профили уграђених канализационих цеви крећу се у опсегу од ø200 мм до 220/110 цм.

Примењивани материјали су такође разноврсни. Kолектори су у почетку грађени од бетона на лицу места, а касније су примењиване бетонске цеви, азбестцементне цеви, керамичке цеви, ПВЦ цеви, док се сада углавном примењују полиетиленске цеви.

Основни концепт канализационог система је да се воде прикупљају и одводе према будућем постројењу за третман отпадних вода, чија је локација одређена на ушћу Белог и Црног Тимока. Предузеће поседује цистерну за чишћење канализације, чиме је обезбеђено брже и ефикасније укулањање кварова на канализационом систему.

Kанализациона мрежа није изграђена на читавој површини града Зајечара, а није проширена ни према селима. Сталнио улагање у развој и ширење канализационог система представља свакако корак напред у очувању и заштити животне средине.