Hệ thống thoát nước (tiếng Anh: Sewerage) hoặc hệ thống thoát nước thải là cơ sở hạ tầng dùng để dẫn nước thải hoặc nước mưa bằng ống thoát. Nó bao gồm các thành phần như ống thoát nhận nước, nắp cống, trạm bơm, cống tràn và buồng lọc của hệ thống thoát nước tổng hợp hoặc hệ thống thoát nước thải. Hệ thống thoát nước kết thúc tại cửa vào nhà máy xử lý nước thải hoặc tại điểm xả vào môi trường tự nhiên. Đó là hệ thống các ống, cống, nắp cống, v.v. dùng để dẫn nước thải hoặc nước mưa. Ở nhiều thành phố, nước thải (hoặc nước thải đô thị) được đưa đi cùng với nước mưa trong một hệ thống thoát nước tổng hợp đến nhà máy xử lý nước thải. Ở một số khu vực đô thị, nước thải được đưa đi riêng biệt trong các ống thoát vệ sinh và nước thoát ra từ đường phố được đưa đi trong các cống thoát nước mưa. Việc tiếp cận đến các hệ thống này, với mục đích bảo dưỡng, thường thông qua nắp cống. Trong thời kỳ có lượng mưa lớn, hệ thống thoát nước có thể gặp sự cố tràn cống tổng hợp hoặc tràn cống vệ sinh, khiến nước thải chưa qua xử lý trực tiếp đổ vào các vùng thủy vực. Điều này có thể gây nguy hiểm đối với sức khỏe cộng đồng và môi trường xung quanh. Hệ thống cống rãnh được gọi là hệ thống thoát nước vệ sinh hoặc hệ thống thoát nước trong tiếng Anh Anh và hệ thống thoát nước thải hoặc hệ thống cống trong tiếng Anh Mỹ.