In steden en dorpen komt regenwater terecht in het gemeentelijke rioolstelsel. Het transport kan op twee manieren plaatsvinden: via een gemengd rioolstelsel of via een gescheiden rioolstelsel.

Een gemengd rioolstelsel is een systeem buizen waarin het huishoudelijk afvalwater (Vies water vanuit bijvoorbeeld douches en wc's dat via het riool naar een rioolwaterzuivering gaat om daar weer schoon te worden gemaakt.) (DWA = droogweerafvoer) samen met het regenwater (RWA = regenweerafvoer) wordt verzameld en getransporteerd naar een rioolwaterzuivering.

Een groot nadeel van dit stelsel is dat het een beperkte capaciteit heeft. Wanneer er veel regen valt, vult het riool zich met het reguliere afvalwater van huishoudens en bedrijven en met het regenwater. Wanneer de pompen van het rioolgemaal (Een pompstation dat rioolwater van het ene punt naar een ander verpompt.) maximaal draaien en het volume van het rioolstelsel maximaal gevuld zijn, gaat de riooloverstort (Een voorziening die het mogelijk maakt om bij overbelasting van het riool, bijvoorbeeld wanneer het veel regent, het rioolwater direct te lozen op vijver, kanaal of rivier.) werken. Een deel van de inhoud van het stelsel wordt geloosd op het oppervlaktewater (Al het natuurlijke water dat te zien is aan de oppervlakte, zoals sloten, beken, kanalen en vennen, en in verbinding staan met grondwater.). Deze overstorten (Een voorziening die het mogelijk maakt om bij overbelasting van het riool, bijvoorbeeld wanneer het veel regent, het rioolwater direct te lozen op vijver, kanaal of rivier.) hebben nauwelijks gevolgen, omdat het afvalwater in grote mate is verdund met schoon hemelwater. Het gemengde rioolstelsel komt vooral veel voor in oudere wijken en in oude dorpskernen. De laatste tijd worden steeds meer onverharde gebieden verhard, zoals tuinen van particulieren. Hierdoor wordt er steeds meer niet verontreinigd regenwater geloosd op de riolering.

Waterschappen pleiten er daarom voor de tuinen juist te beplanten in plaats van te verharden, zodat het regenwater in de bodem kan zakken.

Een gescheiden rioolstelsel is een systeem met buizen waarin het regenwater, afkomstig van verharde oppervlakken, apart wordt opgevangen. Dit schone regenwater gaat niet naar een rioolwaterzuiveringsinstallatie (Een installatie waar afvalwater wordt schoongemaakt zodat het weer kan worden geloosd op de rivier of het kanaal.), maar wordt rechtstreeks op oppervlaktewater (Al het natuurlijke water dat te zien is aan de oppervlakte, zoals sloten, beken, kanalen en vennen, en in verbinding staan met grondwater.) (sloten/kanalen) geloosd.
Het afvalwater (Vies water vanuit bijvoorbeeld douches en wc's dat via het riool naar een rioolwaterzuivering gaat om daar weer schoon te worden gemaakt.) van huishoudens en bedrijven gaat via een ander buizenstelsel naar een rioolwaterzuiveringsinstallatie.

Gescheiden rioolstelsels zijn er nog niet veel in Nederland, simpelweg omdat ze vroeger niet vaak werden aangelegd. Een gescheiden rioolstelsel stelt nogal wat eisen aan de (huidige inrichting) van de omgeving. Daarom is het lang niet altijd vanzelfsprekend om ze aan te leggen. Bovendien is de aanleg een kostbare kwestie.

Bij renovatie van bestaande gemengde rioolstelsels en bij de aanleg van nieuwe rioolstelsels worden gescheiden rioolsystemen aangebracht.

Het waterschap is, samen met gemeenten, druk bezig om in gebieden met een gemengd stelsel, de aanvoer van niet verontreinigd hemelwater te beperken, door deze waterstromen zoveel mogelijk af te koppelen van het vuilwater systeem. Zo voorkomen we riooloverstorten (Een voorziening die het mogelijk maakt om bij overbelasting van het riool, bijvoorbeeld wanneer het veel regent, het rioolwater direct te lozen op vijver, kanaal of rivier.).

Een riooloverstort (Een voorziening die het mogelijk maakt om bij overbelasting van het riool, bijvoorbeeld wanneer het veel regent, het rioolwater direct te lozen op vijver, kanaal of rivier.) zorgt voor de noodzakelijke afvoer van overtollig rioolwater vanuit de gemengde riolering naar het oppervlaktewater (Al het natuurlijke water dat te zien is aan de oppervlakte, zoals sloten, beken, kanalen en vennen, en in verbinding staan met grondwater.). Als dit niet gebeurt wordt de druk in het riool zo groot dat het rioleringssysteem het rioolwater ‘terugduwt’ via wc-potten, vloerputten, wasbakken e.d. in en om de woningen.