Dự án có tổng mức đầu tư giai đoạn 1 là 5.000 tỷ đồng (225 triệu USD), bao gồm 2 hợp phần chính gồm công trình thu - trạm bơm nước thô, nhà máy nước được quy hoạch trên diện tích gần 61,5 ha tại khu vực xã Phù Đổng và xã Trung Mầu (huyện Gia Lâm) và tuyến ống truyền dẫn nước sạch dài 76 km phân bố trên huyện Gia Lâm, Long Biên, Sóc Sơn, Đông Anh, Hoàng Mai, Thanh Trì và khu vực Hưng Yên.
Về quy mô dự án, theo quy hoạch và kế hoạch mở rộng Nhà máy Nước mặt sông Đuống đến năm 2020 sẽ đạt công suất 300.000 m3/ngày đêm, chia thành hai kỳ đầu tư.
Kỳ 1 đến năm 2018, vận hành kinh doanh nước sạch với công suất 150.000 m3/ ngày, đêm và kỳ 2 đến năm 2020, vận hành kinh doanh nước sạch với công suất 300.000 m3/ ngày, đêm.