Meerwasserentsalzungsanlagen sind die direkteste Quelle der Wasserversorgung. Beispielsweise sind Städte im Nahen Osten, Inselresorts und Siedlungen fernab des Festlandes häufig auf Meerwasserentsalzungssysteme als primäre oder zusätzliche Wasserquelle angewiesen, um die Stabilität des täglichen Wasserverbrauchs und grundlegende öffentliche Dienstleistungen sicherzustellen.
Im industriellen Wassersektor werden Meerwasserentsalzungsanlagen häufig in Branchen wie Energie, Petrochemie, Stahl und Elektronikfertigung eingesetzt. Diese Branchen stellen in der Regel hohe Anforderungen an die Wasserqualität und einen hohen Wasserverbrauch. Küstenstandorte können entsalztes Meerwasser direkt als Prozesswasser oder Kesselspeisewasser nutzen und so die Abhängigkeit von Süßwasserressourcen im Landesinneren verringern.
Auch bei der Notwasserversorgung und in Sonderszenarien spielen Meerwasserentsalzungsanlagen eine entscheidende Rolle. Beispielsweise erfordern geschlossene oder abgelegene Umgebungen wie Offshore-Plattformen, Hochseeschiffe und Militärstützpunkte stabile und zuverlässige Süßwasserversorgungssysteme. Darüber hinaus können mobile oder containerisierte Meerwasserentsalzungsanlagen auch als temporäre Wasserversorgungslösung bei Naturkatastrophen oder Dürren dienen.
Im Hinblick auf Stadtentwicklung und ökologische Planung beginnen einige Küstenstädte, Meerwasserentsalzung als strategische Ergänzung zu Wasserquellen zu nutzen, um die allgemeine Wasserversorgungssicherheit zu verbessern und die Abhängigkeit von einer einzigen Wasserquelle zu verringern. Mit dem technologischen Fortschritt und dem geringeren Energieverbrauch verlagert sich der Einsatz von Meerwasserentsalzungsanlagen allmählich von einer „zusätzlichen Wasserquelle“ zu einer „wichtigen Grundwasserquelle“.