自2002年以来，PUB便开始与水行业合作致力于解决新加坡水资源短缺挑战，共同投资了近50亿美元进行水资源研发，其中包括从基础的概念验证研究到整个水循环操作领域的示范规模试验。PUB与其合作者密切合作，以降低风险并扩大有前景的技术。因此，每两个项目中就有一个项目是在PUB的研发基金支持下进入实施阶段或下一个开发阶段。
从宏观的角度来说，PUB的总目标是引用结果至与不偏好任何技术的方式进行水技术研发，提升新加坡水资源总量与水质，并减少能源消耗，化学物消耗，人力依赖，与废弃物的生产。从细化角度来说，PUB专注于7个细分领域并以宏观目标为导向，依各自领域的需求与企业进行研发。
01 水处理，海水淡化，中水回用
生产饮用水面临的挑战因水源类型而异。海水和废水提供了潜在取之不尽的水源，但目前的海水淡化能源需求和新生水(NEWater：市政污水回用，转化为饮用水的反渗透工艺)回收效率对其可持续的利用构成了障碍。对于地表水处理，一个关键的挑战是城市集水区水质的不可预测性，为确保出水始终符合饮用水标准，处理工艺必须能够有效处理所有类型的给水。
02 水网络管理与节水
新加坡为了满足日益增长的用水需求一直不断的扩大水基础设施，PUB因此面临着维护现有供水网络以及在已经拥挤的地下环境中扩展供水和用水网的挑战。为了维持服务标准，PUB将利用远程监测水质和网络水压、先进的泄漏检测和资产故障诊断预测技术。PUB还致力于通过智能计量和节水设备向客户提供更简易与细化的消费数据以鼓励节约用水。
03 智能控制系统
在这快速发展的数字化时代，加上小但教育程度不断提高的劳动力，为PUB提供了利用智能技术更有效地控制和运营其水网络的机会。为此，PUB正在探索机器人、传感器和网络通信、系统自动化、虚拟建模和预测分析等技术，这些技术有助于最大限度地提高生产效率，提高水网络内的操作可靠性和安全性。
04 废水处理
新加坡不断增加的用水需求、能源成本和土地短缺突显出在废水处理方面取得技术突破的需要。为此，PUB正在积极研究能够显著降低液流处理能耗和化学品使用量的技术，以及在固体处理中产生更多沼气和产生更少污泥的工艺。为了进一步减少污泥足迹，PUB还探索了提高消化池污泥破坏率的预处理方法。最终，PUB的目标是实现能源自给自足的水资源回收厂，以确保长期可持续性。
05 水质与安全
PUB旨在通过开发和实施能够快速在线检测微生物、化学和替代参数的原位传感器，实现实时水质监测。鉴于新出现问题的污染物范围不断扩大，还需要进行强有力的风险评估，以确保在缺乏监管标准的情况下，以强有力的科学基础支持运营决策。
06 工业水处理
到了2060年，新加坡70%的用水需求将来自工业领域。PUB旨在通过鼓励开发针对高用水量工业领域的解决方案，并鼓励采用这些解决方案来减少工业用水量。重点领域包括开发无水工艺、增加中水回用以及使用替代水源（如海水）进行冷却。此外，从该过程中获得的协同效应，例如从工业废水再利用中回收有价值的资源，可以增加了工业水解决方案的价值同时加强研发价值。
07 水环境管理
在城市化程度的提高和气候条件极端化导致降雨期间的径流增加，然而，排水基础设施的扩张在土地稀缺的新加坡受到限制。因此，新加坡有必要探索智能流域管理技术，并结合预测和预警系统，以增强抗洪能力。同时，通过收集和储存在池塘和水库中的雨水多数用于供水。为了确保水质不会影响饮用水的生产，PUB投资了监测、预测和管理其集水区和蓄水池中营养物、藻类和其他污染物水平的技术。
