構建海綿城市首先要解決的問題是雨水的收集，海綿城市建設中雨水收集的三種主要方式是：屋頂集雨、地面徑流收集、城市綠地滯蓄。

1、建筑屋頂的收集

根據建筑結構的不同，建筑屋頂的雨水收集分為：平頂雨水收集和脊式雨水收集。平頂雨水收集相對比較簡單，因為所有的建筑都有落水管，直接將落水管連接到水池或集水溝中即可；脊式雨水收集則需要在屋檐下安裝一個半圓形的水平管子，然后將水平管子連接到垂直的落水管中即可，這樣就能初步收集雨水。

2、收集地面徑流

地表徑流采集主要依靠雨污分流和地面透水材料。雨污分流是指在城市規劃或改造中，對兩套管網進行設計，一套用于排污，另一套用于排水，下雨時形成的地面徑流通過雨水管網排入河湖或雨水收集利用系統。鋪裝層采用透水材料，通過增大鋪裝層材料之間的孔隙，實現雨水的滲入與匯集。道路兩旁的綠化和雨水收集口也可結合起來，通過綠化過濾地面徑流，用于雨水收集。同時也可將道路兩側的綠化與雨水收集口結合起來，通過綠化來過濾地表徑流，收集回用雨水。

3、城市綠地的滯蓄問題

在城市中，綠地滯蓄一般是通過景觀濕地進行的。由于這些地區的道路普遍較低，因此被稱為“下凹式綠地”，他們很容易聚集雨水，又因為植被覆蓋較高，聚集的雨水流動能力較弱，不會像地面徑流那樣快速流動，只要建起一些簡單的明渠，就能直接將雨水注入周圍的景觀湖，或經過簡單過濾后用于綠地灌溉、小型噴泉等景觀用水。