大埔濾水廠擴展工程目的是將其產水量倍增至每日80萬立方米。濾水廠重視可持續建築，採用獲奬的層疊式設計以減低佔地面積，並善用各種綠化措施以融入四周園林，減低碳足跡。此外，濾水廠亦採用太陽能發電及循環用水系統，有效節省能源和水資源。
大埔濾水廠採用多項創新設計方案，例如善用濾水廠污泥和層疊式設計，以保護自然環境。此外，濾水廠的新舊建築物皆融入綠化、節能、節水和可持續發展的設計，令其於2017年成為第一所獲得BEAM Plus綠建環評暫定鉑金級認證的濾水設施。
大埔濾水廠應用建築信息模擬(BIM)技術設計氯氣生產設施。透過BIM技術，工程團隊能預先掌握設備位置與周圍環境的關係，從而提升設計效率。這工程項目榮獲2017年Autodesk香港建築信息模擬設計大獎。
大埔濾水廠四面環山，可建面積有限，然而建築團隊透過層疊式設計，善用空間分層設置不同濾水設施，以減少佔地面積，從而保留四周園林，使這所符合環保原則的設施榮獲2006年國際水協會項目創新大獎。