Bereits 1899 wurde mit den Planungen zum Bau des Klärwerkes Herrenhausen begonnen. Damit ist es das älteste Klärwerk Niedersachens. Im Sommer 1908 nahm die Kläranlage Herrenhausen den Betrieb auf. In den Jahren 1935, 1955, 1974 und 2001 wurde jeweils das Klärwerk Herrenhausen immer auf den neusten Stand der Klärwerkstechnik gebracht. Das Klärwerk besitzt heute eine Ausbaugröße von 500.000 Einwohnergleichwerten (EGW).
In unserem Klärwerk in Herrenhausen kommen jeden Tag gut 60.000 Kubikmeter Abwasser an. Das entspricht einer Menge von circa 700 Liter pro Sekunde. Aus dem Abwasser werden im Klärwerk Herrenhausen täglich zwei Tonnen Restmüll gefiltert.
Aufgrund des historischen Standortes (das Klärwerk liegt an der tiefsten Stelle von Hannover) und der zentralen Lage im Stadtteil Herrenhausen wurden in der Vergangenheit große Investitionen in die Abluftbehandlung und in die Geräuschminderung speziell für das Klärwerk Herrenhausen vorgenommen, um Belästigungen der umliegenden Anwohner in den Stadtteilen Herrenhausen und Stöcken zu vermeiden.