株洲市第三水廠由株洲市第三水廠工程建設指揮部負責建設，由中國市政工程中南設計研究院設計，湖南省第五建筑工程公司負責施工。工程投資1560.7萬元，資金來源于國家建委。該工程于1973年3月完成施工圖設計，1978年12月竣工投產。該工程設計被評為1979年度國家級優秀設計表揚獎，1981年度部級優秀設計二等獎。
       株州市第三水廠工程設計規模50萬m3/d，其中工業用水38萬m3/d，生活用水12萬m3/d。整個工程包括取水能力70萬m3/d，淹沒式江心取水口1座，D1700 mm自流引水鋼管2根共長96 m，直徑18 m，深20.5 m，雙筒聯體岸邊式泵房1座，D 1200 mm予應力鋼筋砼輸水管4557.6 m，雙孔（單孔1.8 m×1.8 m）低壓鋼筋砼輸水渠道和渡槽3座，總長903 m。凈水廠包括凈水能力12.5萬m3/d矩形淺型平流沉淀池4座等。根據工程地質條件，取水泵房抗浮采用錨固樁抗浮，設計單樁抗拔承載力為8 t，試拔極限達到13 t，從而節省泵房鋼筋砼用量1500 m3，約20余萬元。泵房選用高效率的SA型水泵7臺，在中常水位時的效率達85%以上 ，采用3臺1000kW同步電機，4臺異步電機，互相搭配，使功率因數達到0.924以上。為節省工程投資費用，降低能耗，該工程根據工業和生活用水不同水質水壓要求采取分質分壓供水。
       株洲三水廠于1978年底投產時實際供水量已超過設計能力，達54萬m3/d，是當時湖南省最大的水廠。1981年工程總結認為：該工程通過生產檢驗證明，設計所選用的工藝布局合理、運行安全可靠，生產成本低，供水水質優于國家標準，沉淀池出水水質達到2～3度，操作管理方便，濾池已超過設計負荷3萬m3/d而濾后水質濁度為0.5 度。送水泵房設備配備合理，調度靈活，通風條件好，檢修方便。