城市内涝已经成为中国城市发展中不能忽视的问题，市民频频在城市“看海”，甚至一些特大暴雨还造成市民生命财产安全的极大损失。鉴于此，首批全国试点城市率先启动“防洪与水源涵养”等海绵城市6大类项目建设，以期实现汛期新区、老城区改造区基本无积水、无内涝，“小雨存起来，中雨排出去，大雨不成灾，雨天不看海”。2014年底至2015年初，全国推选产生第一批16个海绵试点城市，至此海绵城市建设试点工作全面铺开，海绵城市一时成为继园林城市、智慧城市、生态城市、低碳城市等城市理念后出现的城市建设新概念。
城市“水危机”
住房城乡建设部副部长仇保兴曾指出，我国城市排水防涝缺乏系统规划、标准体系不完善、排水防涝设施建设滞后、重建轻管、河湖水系被随意侵占现象突出，是导致城市内涝频发的重要原因。
北京大学建筑与景观设计学院教授俞孔坚表示，当今中国正面临着各种各样的水危机：水资源短缺，水质污染，洪水，城市内涝，地下水位下降，水生物栖息地丧失等。
长期以来，北京、延安、上海、深圳、武汉、杭州、武汉和广州等城市均遭受了严重的城市内涝和排水危机。据统计，内涝最严重的2011年，全国城市总计损失达到了惊人的4000亿元；从2010年以来，年均损失在千亿元以上，全国有15个省份的损失过百亿元。城市内涝基本覆盖所有省份，全国城乡年均受灾人口在1亿人左右。
而且，俞孔坚表示，由于我国地理位置与季风气候决定了我国多水患。国降水受东南季风和西南季风控制，年际变化大，年内季节分布不均，主要集中在6-9月，占到全年的60%-80%，北方甚至占到90%以上，同时，我国气候变化的不确定性带来了暴雨洪水频发、洪峰洪量加大等风险，导致每年夏季成为内涝多发时期。
中国的城市建设依然热衷于通过单一目标的工程措施，构建“灰色”的基础设施来解决复杂、系统的水问题，结果却使问题日益严重，进入一个恶性循环。俞孔坚表示，水本是地球上最不应该被分割的系统，而目前的工程与管理体制中，却把水系统分解得支离破碎，水和土分离、水和生物分离、水和城市分离、排水和给水分离、防洪和抗旱分离。
一边是城市内涝泛滥，洪水不知道排到哪里去，而另一方面，城市地下水严重污染以及城市缺水问题也愈发严重。这一矛盾成为中国城市发展中的典型。
试点海绵城市
为应对城市水灾，在2011年全国两会期间，全国人大代表湖南省常德市环卫处宣教中心刘波提交“关于建设海绵体城市，提升城市生态还原能力”的提案，提出像建筑屋顶一样，将城市停车场和道路两旁改装成下凹式绿地，并把绿化带路面改造为坡度形的，以利于水流入绿化带旁设置的缺口中。有关专家还提出，要建立雨水收集和利用系统，开发改造城市社区建筑物、道路、绿化带、停车场、广场、公园等公共设施的蓄留雨水的生态功能，尽可能恢复城市原有河道、水塘、沟渠，减弱城市热岛效应，提高雨水渗透率。
2012年4月，在《2012低碳城市与区域发展科技论坛》中，首次提出“海绵城市”的概念。习近平总书记在2013年12月12日“中央城镇化工作会议”的讲话中强调：提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市。
同年3月，习近平在中央财经领导小组第5次会议上提出新时期治水思路，再次强调建设海绵家园、海绵城市。
为了贯彻落实习近平总书记讲话及中央城镇化工作会议精神，2014年2月，住房和城乡建设部城市建设司在“2014年工作要点”中明确提出督促各地加快雨污分流改造，提高城市排水防涝水平，大力推行低影响开发建设模式，加快研究建设海绵型城市的政策措施，明确提出海绵型城市设想。同年10月，住建部正式发布《海绵城市建设指南》，低影响开发雨水系统构建，提出了海绵城市的概念。
12月，财政部、住房和城乡建设部、水利部联合印发了《关于开展中央财政支持海绵城市建设试点工作的通知》，组织开展海绵城市建设试点示范工作。
在相关行业和学术领域对城市雨洪综合管理利用这一先进理念的呼吁和中央政府对新型城镇化建设的生态思想指导下，促使全国各省市纷纷响应出台海绵城市相关建设计划。2014年底至2015年初全国推选产生第一批16个海绵试点城市，至此我国的海绵城市建设试点工作全面铺开。
可持续城建模式
俞孔坚表示，“海绵城市”“城市海绵”“绿色海绵”“海绵体”等这些非学术性概念之所以得到学界的广泛应用，恰恰在于其代表的生态雨洪管理思想，尽管表述有所不同，核心思想是一致的，“海绵城市”直观地表述了具有“海绵特征”的城市。他表示，有别于传统的工程性的、缺乏弹性的灰色基础设施，它是一个生命的系统，它不是因为单一功能目标而设计，而是用来综合、系统、可持续地解决水问题。
随着近年来城市洪涝灾害的频发，海绵城市及其相应的规划理念和方法得到社会各界认同，住建部发布的《海绵城市建设指南》以及仇保兴发表的《海绵城市的内涵、途径与展望》一文中，对“海绵城市”的概念给出了明确的定义。
海绵城市即城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放，并加以利用。
实际上，海绵城市是从城市雨洪管理角度来描述的一种可持续的城市建设模式，其内涵是现代城市应该具有像海绵一样吸纳、净化和利用雨水的功能，以及应对气候变化、极端降雨的防灾减灾、维持生态功能的能力。
很大程度上，海绵城市与国际上流行的城市雨洪管理理念与方法非常契合，如低影响开发、绿色雨水基础设施及水敏感性城市设计等，都是将水资源可持续利用、良性水循环、内涝防治、水污染防治、生态友好等作为综合目标，使整个国土成为一个绿色海绵系统，使雨水就地蓄留、就地资源化，使它与城市中的公园系统、湿地系统，形成统一的水生态基础设施自然保护系统。该模式突破了传统的以排为主的城市雨水管理理念，通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术，构建绿色海绵雨水系统，使整个城市容易适应新的环境，遭遇水灾害后能够快速恢复，能够让城市弹性适应环境变化和自然灾害，并且不危及其中的长期发展。
住建部发布的《海绵城市建设绩效评价与考核办法（试行）》明确规定，海绵城市建设绩效评价与考核指标，可分别从水生态、水环境、水资源、水安全、制度建设及执行情况、显示度6个方面来衡量。2015年3月底，全国100多个申报城市经过数轮竞争性评选评审得分，迁安、白城、镇江、嘉兴、池州、厦门、萍乡、济南、鹤壁、武汉、常德、南宁、重庆、遂宁、贵安新区和西咸新区等排名前16位的城市进入2015年海绵城市首批建设城市，要求每个试点城市3年内建成并运行不少于15平方千米的海绵城市示范区，中央财政支持资金总额超过200亿元。