Die Stadt Heusenstamm betreibt seit 1959 eine Kläranlage, die aufgrund der wachsenden Einwohnerzahl sowie den gestiegenen gesetzlichen Anforderungen mehrfach erweitert wurde. Der letzte große Umbau wurde Ende der 1990er Jahre fertiggestellt.
Die Kläranlage, die das Abwasser von Heusenstamm und des Stadtteils Rembrücken reinigt, ist auf eine Ausbaustufe von 40.000 Einwohnerwerten ausgelegt. Die jährlich maximal anfallende Jahreschmutzwassermenge beträgt 1.000.000 Kubikmeter. Das Abwasser wird mechanisch, biologisch und chemisch gereinigt. Die Anlage verfügt über eine Phosphatfällung, Stickstoffelimination, Schlammfaulung und -entwässerung. Das geklärte Abwasser, das keine Trinkwasserqualität hat, wird in den Vorfluter Bieber eingeleitet. Es darf die Bieber in ihrer Beschaffenheit nicht beeinträchtigen und dieser nur Schadstoffe in gesetzlich festgelegtem Maße zuführen. Zur Gewährleistung werden täglich Proben des Abwassers entnommen und im betriebseigenen Labor analysiert.
Ebenfalls zu den Einrichtungen der Stadtentwässerung zählen mehrere Regenrückhaltebecken und Pumpstationen, die sich im Stadtgebiet von Heusenstamm befinden sowie ein 91 Kilometer umfassendes Kanalnetz. Auf dem Hofgut Patershausen wurde 1989 eine Kleinbelebungsanlage errichtet, die das dort anfallende Abwasser mechanisch-biologisch reinigt. Seit 2006 ist in Rembrücken ein Retentionsbodenfilter in Betrieb, der zur weitergehenden Behandlung des dort anfallenden Mischwassers (Schmutz- und Regenwasser) dient. Auch diese Einrichtungen werden von den Mitarbeitern der Stadtentwässerung betreut.