東海島是一個缺少淡水資源的地域，湛江鋼鐵以“鑒江引水”作為主要水源，“海水淡化”、“廢水回收”和“雨水收集”并重，形成湛江鋼鐵基地獨特的“水資源1+3模式”，盡量控制鑒江引水的水量，保證東海島居民及其他企業用水需求。

湛江鋼鐵工程全面采用節水工藝和裝備，在廠區內設置23套水處理系統。根據不同用戶對水溫、水質的差異化需求，實行串聯供水。通過中央水處理廠對廢水進行深度處理后回用，達到對廢水的100%處理，水資源重復利用率達到98％以上。廠內設置兩塊人工濕地，分別處理生活廢水和焦化廢水，既可以改善生態環境，也可打造成廠內重點景觀。其中，利用人工濕地凈化焦化廢水在國內屬于首例。

充分利用當地豐富的海水和雨水資源，自備電廠利用海水直流冷卻技術，并利用發電乏汽進行熱法海水淡化，生產淡水量為3萬t/d；設置雨水收集池回收雨水，水量可達1100～1600萬m3/a。解決了鋼鐵基地所在地缺乏淡水資源的難題，減少對社會淡水資源的消耗。

全廠不能回用的廢水經深度處理后通過專門排放管道進行深海排放，排放量為180萬t/a，噸鋼廢水排放量達到國際先進水平，同時湛江鋼鐵規劃研究采用濃水五效真空蒸發結晶器對該部分廢水進行蒸發、結晶處理的可能性，以期真正實現完全“零排放”。