Desain drainase dapat mencakup saluran terbuka atau tertutup, gorong-gorong, kolam detensi, dan metode lain untuk mengendalikan air hujan sekaligus melindungi tanah. Sebagai cabang dari teknik sipil, desain drainase biasanya diperlukan pada semua proyek konstruksi publik dan swasta untuk mengelola aliran air sebagai perlindungan terhadap banjir. Desain drainase juga dapat digunakan oleh tukang kebun halaman belakang saat membangun sistem irigasi.
Cekungan detensi atau resapan mengatasi potensi kerusakan tanah, properti, dan kualitas air. Cekungan ini menahan limpasan badai dan membiarkannya perlahan meresap ke dalam bumi alih-alih mengalir ke hilir. Desain saluran air kolam detensi biasanya menggunakan studi curah hujan tahunan untuk menentukan ukuran kolam dan jumlah air yang perlu dikumpulkan. Cekungan ini tidak hanya membantu mengendalikan banjir, tetapi juga mencegah erosi tanah dan pergerakan sedimen yang dapat mencemari sungai dan sungai.
Sistem drainase tertutup biasanya muncul di daerah perkotaan yang padat penduduk. Saluran pembuangan bawah tanah dan pipa air membawa air hujan dan air limbah ke fasilitas untuk pengolahan. Perangkat drainase dibangun di tepi jalan dan selokan untuk menangani limpasan badai sambil menjaga jalan tetap bersih untuk digunakan. Beberapa rencana desain drainase menggunakan grates yang dibangun di trotoar untuk menangani air.
Rencana drainase jalan raya di daerah pedesaan mencari cara untuk mengalihkan air dari trotoar untuk meningkatkan visibilitas dan keamanan bagi pengendara. Sistem drainase dapat dibangun di median atau melalui bendungan tanah di tepi jalan raya. Bendungan ini membentuk talang alami untuk menampung air permukaan hingga meresap ke dalam tanah.
Parit terbuka yang berdekatan dengan jalan raya merupakan bentuk lain dari desain drainase yang digunakan oleh para insinyur jalan raya. Parit-parit ini dapat mengalihkan air dari jalan ke lahan basah atau ladang terbuka, dan dapat distabilkan dengan berbagai bahan. Saluran mungkin dilapisi dengan vegetasi atau semen, dan umumnya diinginkan pada lereng di mana erosi mungkin terjadi.
Standar desain bertujuan untuk mencegah hydroplaning di jalan raya dari genangan air. Insinyur menentukan jumlah percikan yang mungkin terjadi selama musim hujan dan bagaimana pengaruhnya terhadap visibilitas dan keselamatan pengemudi. Kecepatan rata-rata di berbagai bagian jalan raya dapat digunakan dalam rencana desain drainase. Insinyur menggunakan rumus matematika untuk menentukan tingkat jalan saat mempersiapkan rencana drainase.
Desain drainase biasanya memerlukan studi hidrologi menggunakan model komputer untuk mengukur jumlah curah hujan. Insinyur menggunakan studi aliran untuk menentukan kecepatan pada aliran puncak dan kedalaman air. Rumus dapat digunakan untuk menentukan diameter pipa atau ukuran gorong-gorong untuk menangani air hujan yang diharapkan. Beberapa daerah menggunakan standar yang berbeda untuk kondisi banjir 10 tahun, 50 tahun, dan 100 tahun dengan melihat catatan sejarah.