石門水庫供水系統可分為庫區直接供水(石門大圳、分層取水工)、後池供水(桃園大圳、第二原水抽水站)、後池放流鳶山堰供水及中庄調整池供水4部分，其中除庫區直接供水外，餘原則上均先經石門電廠發電放流於後池調蓄後再依實需供應。
一、庫區直接供水：
(一)石門大圳：石門大圳取水口位於石門大壩左岸山腰，所引水量經由石門大圳輸送，除供應石門水利會灌區農業用水外，並供應南桃園公共給水及個別工業用戶用水。
(二)分層取水工:分層取水工位於依山閣與石門大圳取水口之間，設有3處不同高程取水口,取水後經由管路輸送往石門大圳或桃園大圳，為颱洪來襲、庫區底層原水濁度升高時之公共給水備援取水口。
二、後池供水：
(一)桃園大圳：桃園大圳取水口位於後池左岸，所引水量經由桃園大圳輸送，除供應桃園水利會灌區農業用水外，並供應北桃園公共給水及個別工業用戶用水。
(二)第二原水抽水站：自來水公司第二原水抽水站於後池左岸、桃園大圳取水口上游側，所抽原水經三坑抽水站直接供應平鎮淨水場，或再分送龍潭淨水場。
三、後池放流鳶山堰供水：
自來水公司鳶山堰位於水庫下游約20公里大漢溪河道上，大湳淨水場及板新淨水場於左右岸各設取水口，其水源除水庫下游兩側流量外，亦可由水庫後池沖刷道放水供應；後池沖刷道位於後池堰左側，與桃園大圳取水口相鄰。
四、中庄調整池供水:
中庄調整池位於水庫下游約15公里大漢溪左岸廢河道上，於大漢溪設中庄堰引水，其水源與鳶山堰相同，有天然側流量及水庫放流水。主要功能在於颱洪時水庫水力排砂致大漢溪原水濁度升高時，作為鳶山堰之濁度備援水源。