Giai đoạn từ 1931-1953

Nhà máy nước Thanh Hóa hoạt động dưới sự điều hành của chính quyền thuộc Pháp; Đối tượng phục vụ lúc này là các công sở do người Pháp quản lý, phần còn lại là các tư thương trong thị xã Thanh Hóa.

Trong thời kỳ kháng chiến chống thực dân Pháp, thực hiện chủ trương “Tiêu thổ kháng chiến” của Chính phủ, toàn bộ máy móc thiết bị của nhà máy được tháo dỡ, chuyển về công binh xưởng để chế tạo vũ khí phục vụ kháng chiến, nhà máy ngừng hoạt động.

  Giai đoạn từ 1954 – 1985

Sau chiến thắng Điện Biên Phủ. Được sự giúp đỡ của Liên Xô, Nhà máy nước Thanh Hóa được khôi phục đầu tư và nâng cấp, cung cấp nước cho cơ quan, xí nghiệp và một phần dân cư trong khu vực nội thị xã Thanh Hóa.

Bước sang giai đoạn hòa bình theo định hướng XHCN. Thị xã Thanh Hóa được mở rộng, hai đô thị lớn Sầm Sơn, Bỉm Sơn trong tỉnh được thành lập thị xã, các Khu kinh tế các Cụm công nghiệp, thi trấn, thi tứ được hình thành và phát triển, nhu cầu nước sạch cho sinh hoạt, sản xuất và các nhu cầu dịch vụ ngày một tăng, đòi hỏi Nhà máy nước Thanh Hóa phải đầu tư, nâng cấp, cải tạo hệ thống cấp nước.

  Giai đoạn 1986-2005

Ngày 27 tháng 12 năm 1986, Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa có Quyết định số 1690/QĐ-TC-UBTH đổi tên Nhà máy nước Thanh Hóa thành Công ty Cấp nước Thanh Hóa. Chức năng nhiệm vụ của Công ty là : Khai thác, sản xuất nước sạch, phục vụ cho nhu cầu sử dụng của thị xã Thanh Hóa, Sầm Sơn; khảo sát thiết kế, thi công xây dựng và quản lý công trình, hệ thống cấp nước do công ty quản lý, khai thác.

Ngày 30 tháng 05 năm 1992, Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa có Quyết định số 775/QĐ-TC-UBTH, đổi tên Công ty Cấp nước Thanh Hóa thành Công ty Cấp nước – Thoát nước Thanh Hóa. Nhiệm vụ được bổ sung: Quản lý, khảo sát, thiết kế, thi công hệ thống cấp, thoát nước.

Nhưng thực tế, việc quản lý hệ thống thoát nước tại thị xã Thanh Hóa và các khu đô thị vẫn do chính quyền địa phương tổ chức thực hiện. Do vậy,  ngày 15 tháng 4 năm 1996, Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa có Quyết định số 1479/TC-UBTH, đổi tên Công ty Cấp nước – Thoát nước Thanh Hóa thành Công ty Cấp nước Thanh Hóa.

  Giai đoạn 2005 – 2015

Ngày 29 tháng 7 năm 2005 Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa ra Quyết định số 2039/QĐ-CT-UBTH về việc chuyển đổi Công ty Cấp nước Thanh Hóa thành Công ty TNHH một thành viên cấp nước Thanh Hóa, gọi tắt là Công ty Cấp nước Thanh Hóa. Từ đây trách nhiệm và quyền hạn của Công ty được rõ ràng hơn, phạm vi quản lý hoạt động cấp nước của Công ty không dừng lại ở địa bàn thành phố Thanh Hóa, thị xã Sầm Sơn, thị xã Bỉm Sơn mà mở rộng ra các đô thị, các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh.

  Giai đoạn 2015 – nay

Ngày 17/11/2015 chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hóa ra quyết định phê duyệt phương án cổ phần hóa và chuyển công ty TNHH Một thành viên cấp nước Thanh Hóa thành công ty cổ phần, gọi là Công ty cổ phần cấp nước Thanh Hóa. Từ đấy trách nhiệm và quyền hạn công ty được rõ ràng và phạm vi quản lý hoạt động của công ty được mở rộng hơn trên khắp địa bàn tỉnh

Ngày 18/2/2016, Công ty TNHH MTV Cấp nước Thanh Hóa đã tổ chức bán đấu giá lần đầu ra công chúng tại Sở Giao dịch Chứng khoán Hà Nội.