总面积15.5平方公里的齐国古城，东临淄河，西靠系水，东西两面城墙即以两道河岸为基础建起，淄河与系水就成了两道天然的护城河，齐人的聪明与智慧由此可见一斑。又在南、北城墙外挖筑人工护城壕沟，使之与淄河系水相互沟通，形成了四面碧水绕城的外部排水护城网。同时根据南高北低的自然地势，在修建城池时周密设计和科学安排了排水道口，以及时排泄自然降水和城内生活废水。现已探明齐故城有3大排水系统，4处排水道口。

一号排水系统在小城西北部宫殿区中心部位，全长约700米，宽20米，深3米，起于桓公台东南方，经桓公台东、北部往西，穿过西城墙下排水道口注入系水。

二号排水系统在大城西北部，由两条不同走向的排水沟组成。其中南北向的一条，全长2800米，宽20米，深3米，南起小城东北角，与小城东墙和北墙外护城河相接，向北顺势直通大城北墙西部的2号排水道口，注入北墙外护城壕。另一条东西向排水沟，长约1000米，宽20米，系南北向排水沟北段向西分出的一条支流，通过大城西墙北部3号排水道口注入系水。这一排水系统承担着大城内绝大多数积水与废水的排泄任务。增设的一个排水道口意义重大，可以在天降暴雨积水骤增时，迅速排泄出去。

三号排水系统长约800米，止于大城东墙北段的四号排水道口，向东注入淄河。上述排水系统在城内都走明渠，只有排水道口从城墙下穿过，与城外护城壕沟相接。

20世纪70年代末，齐国古城遗址博物馆会同省文物考古研究所，发掘清理了位于大城西墙北段的3号排水道口，由此发现了一处巧夺天工的建筑设计，被誉为同期城郭排水设施建筑史上国内仅有、世界罕见的杰作。这一排水道口东西长42米，南北宽7~10米，深3米左右，由进水道、过水道和出水道三部分构成。进水道为排水道口的东段，东端略超出城墙，与城内排水沟连接，呈西窄东宽的喇叭口形。南北两壁全用石块垒砌，其中南壁长9.5米，比北壁略短。这其中的原由，主要是水流自东南方向而来，直冲水道北壁，所以多以石块砌壁对付水流的冲刷。排水道口的底部铺有上下两层石块，下层排列无序，上层石块砌作5条小渠，恰与过水道上进水口的5个进水口一一对应。过水道分别与进水道、出水道连接，长16.7米，宽7米，高2.8米，南北两壁均以石块砌成，底部铺石块，顶部亦用石块覆盖，进水口、出水口均用石块筑成。进水口平面呈倒梯形，上面的15个方形水孔分上、中、下三层排列。水孔一般高50厘米、宽40厘米，因石块不够规整导致了水孔大小的不尽一致。出水口的形状和结构与进水口大体相似，但由于内部石块交错排列组成网状，水可以分层从孔内石块间隙中跌宕流出，敌人却不能从水孔中进入城内。出水孔设计3层，冬春枯水期只下层排水口就可以满足需要；当夏秋季丰水期一到，中上两层排水孔就会随着水势涨落而发挥调节作用，即使大雨积洪，也不至于造成水灾。据勘察分析，这一排水道口是与西面城墙同时修建的，并且使用了相当长的历史时期，直到临淄告别作为齐国都城的辉煌而成为一般县治，随着岁月的流逝和旧城的荒芜，这一排水道口逐渐淤塞，结束了它的历史使命。

临淄齐古城完备的排水设施，使城内积水可顺利排除，又有城边两条自然河流作调剂，城池内外互通有无，旱季不致干涸，雨季又可免受洪涝之苦，从而确保国家统治中心的安然无恙。尤其三号排水系统的设计，把天然河流、人工护城壕沟与城内排水系统有机结合，结构严谨，构筑坚固，既可泄水，又可御敌，为世界同期排水建筑史上所罕见，愈发显示出东方大国建筑设计师的匠心独具。

20世纪80年代，地方政府对这一处古代排水工程实施开发建设，为露天原貌遗迹陈列建筑，周围用半透空铁栏杆保护，并栽植垂柳和四时花卉，成为齐故城遗址上富有特色的旅游景点，日益显示出东方文化的光辉。