L'essentiel de l'épuration des eaux usées de Wiesbaden a lieu dans la principale station d'épuration de Salzbachtal. Chaque jour, ce sont en moyenne 50 millions de litres d'eaux usées provenant des quartiers d'Auringen, Bierstadt, Dotzheim (en partie), Erbenheim, Heßloch, Igstadt, Klarenthal, Kloppenheim, Medenbach, Naurod, Rambach et Sonnenberg qui y sont épurés. La deuxième station d'épuration encore en service aujourd'hui est celle de Biebrich. C'est là que sont traitées les autres eaux usées de Wiesbaden, en moyenne 18 millions de litres par jour. Les eaux usées de Biebrich, Dotzheim (en partie), Frauenstein, Amöneburg, Kastel, Kostheim et Schierstein y arrivent. Breckenheim, Delkenheim et Nordenstadt, dont les eaux usées sont acheminées vers le syndicat d'assainissement de Flörsheim, constituent une exception. Toutes les petites stations d'épuration construites au 20e siècle dans différents quartiers de Wiesbaden et dans des localités rattachées à Wiesbaden ont été fermées en 2001 ou 2006.

On distingue deux étapes dans l'épuration des eaux usées : l'épuration mécanique, au cours de laquelle les eaux usées sont débarrassées des gros polluants, et l'épuration biologique, au cours de laquelle les composés carbonés, les phosphates et l'azote ammoniacal contenus dans les eaux usées sont en grande partie dégradés par des bactéries.

La principale station d'épuration de Wiesbaden a été construite en 1884 dans la vallée du Salzbach - pour un bassin versant correspondant à l'actuel centre-ville - comme première station d'épuration avec une capacité d'épuration élevée pour l'époque. Elle se composait de trois bassins de décantation de 30 m de long et de 10 m de large, dans lesquels environ 2 500 m³ d'eaux usées pouvaient être épurés avec du lait de chaux en ajoutant de l'air comprimé. Par la suite, le degré d'épuration a été amélioré par l'utilisation de différents types de grilles. Des râteaux à harpe, des râteaux rotatifs et des râteaux à cordes éliminaient en outre les gros déchets. La dernière année de la Seconde Guerre mondiale, ce dégrilleur a été détruit par des bombes.

Dans les années qui suivirent, les eaux usées du centre-ville de Wiesbaden s'écoulèrent dans le Salzbach - et par ce dernier dans le Rhin - sans aucun traitement. En 1950, la construction d'une station d'épuration mécanique avec digestion des boues a débuté au même endroit et a été mise en service deux ans plus tard. De 1952 à 1962, l'installation a été progressivement agrandie et améliorée sur le plan technique. Les eaux usées de 150.000 habitants pouvaient être traitées dans cette station d'épuration. Cependant, elle est vite devenue trop petite et complètement surchargée. C'est pourquoi une nouvelle installation a été construite dans les années 1970 : L'une après l'autre, l'étape de traitement mécanique (1974), la déshydratation des boues (1975), les tours de digestion (1976) et la nouvelle étape de traitement biologique (1977) ont pu être mises en service. Vingt-deux ans plus tard, la modernisation de la station d'épuration principale était à nouveau à l'ordre du jour. Au total, la station a été transformée pendant huit ans (1995-2003) - sans interruption de l'exploitation.

Depuis quelques années, Wiesbaden possède désormais l'une des stations d'épuration les plus modernes d'Europe. La station d'épuration de Biebrich a été construite dès 1905 dans le district de "Rheinfeld" comme une installation de dégrillage pour l'épuration des eaux usées. Plusieurs grilles et tamis éliminaient les gros polluants des eaux usées. Pendant de nombreuses décennies, les impuretés restantes ont pu être rejetées sans problème dans le fleuve grâce à la grande capacité d'auto-épuration du Rhin. Cette situation a brusquement changé après la Seconde Guerre mondiale. En 1963, on a commencé à construire une station d'épuration mécanique et biologique sur un site non loin de l'ancienne installation, qui a été agrandie dans les années 1970. De 1999 à 2008, la station d'épuration de Biebrich a été modernisée en deux étapes. Tout d'abord, la voie d'eau a été rénovée. Depuis l'achèvement (2001), l'épuration complète des eaux usées a lieu à l'intérieur d'un seul bâtiment. De ce fait, les nuisances sonores et olfactives sont quasiment inexistantes. En août 2008, la nouvelle voie des boues a été mise en service après quatre ans de travaux. Une fois la modernisation de la station d'épuration de Biebrich terminée, les deux stations d'épuration de Kostheim et de Kastel, construites en 1957/58 et 1968, ont été mises hors service. Depuis lors, les eaux usées d'AKK sont acheminées par des stations de pompage et des canaux vers Biebrich pour y être traitées.

En 1976, le syndicat des eaux usées de Naurod-Auringen a mis en service la station d'épuration nouvellement construite à Auringen. En 1977, dans le cadre de la réforme territoriale, la responsabilité a été transférée au service de drainage de la ville de Wiesbaden. En 1984, la station d'épuration a été agrandie et fermée en 2006. De 1970 à 2006, les eaux usées de Medenbach étaient traitées dans la station d'épuration construite en dehors de la localité. Depuis 2006, les eaux usées des trois banlieues sont acheminées vers la station d'épuration principale via des stations de pompage et des canaux pour y être traitées.