Les eaux usées (ou eaux résiduaires, eaux résiduelles, eaux d'égout, aussi appelées « effluents liquides ») sont des « eaux polluées » par un usage humain, constituées de toutes les eaux de nature à contaminer les milieux dans lesquels elles sont déversées, par des polluants physiques, chimiques ou biologiques.
vignette|upright|Des eaux grises (un type d'eaux usées) dans un bassin de décantation
Les eaux usées proviennent de différentes combinaison d'activités domestiques, industrielles, commerciales ou agricoles, du ruissèlement de surface (eau de ruissèlement) et de toute entrée d'égout ou infiltration d'égout. Les types d'eaux usées peuvent commodément être regroupées en eaux usées domestiques (des ménages), en eaux usées municipales (des communautés), en eaux usées agricoles et en eaux usées industrielles. Certaines eaux usées prennent des noms techniques qui précisent leur provenance (eaux grises, eaux-vannes, eaux noires, eau blanche de papeterie, eaux blanches de laiterie)
Les ménages peuvent produire des eaux usées à partir des toilettes à chasse d'eau, des éviers, des lave-vaisselles, des machines à laver, des baignoires et des douches. Les ménages qui utilisent des toilettes sèches produisent moins d'eaux usées que ceux qui utilisent des toilettes à chasse d'eau.
Les caractéristiques des eaux usées varient en fonction de la source et contenir des polluants physiques, chimiques et biologiques. Les eaux usées sont traitées comme un déchet.
Le terme assainissement extrêmement large comprend la gestion des eaux usées, des , des déchets solides et des eaux pluviales. Le terme égouttage fait référence à l'infrastructure physique requise pour transporter et traiter les eaux usées.
Les eaux usées peuvent être acheminées dans un égout séparatif qui ne transporte que des eaux usées. Alternativement, les eaux usées peuvent être transportées dans un égout unitaire qui transporte à la fois les eaux pluviales et les eaux usées, et éventuellement aussi les eaux usées industrielles.