现有沙头角污水处理厂的设计处理量为每日1660立方米，并将经处理后的净化水透过一条较短的海底排放管排放至沙头角海。该厂现时只为沙头角墟提供服务。
沙头角污水处理厂目前的污水处理量预计在2019年饱和。有见及此，渠务署于2018年第四季批出沙头角污水处理厂第一期扩建工程，增加污水处理量至每日5000立方米，预计在2024年第二季完工。这工程合约包括在扩建期间所提供的临时污水处理设备，兴建一条更大和更长的新海底排放管，以提供足够容量排放更多经处理的净化水，在沙头角墟各内更改污水干渠系统。此合约之顾问公司为宾尼斯工程顾问有限公司，而承建商为利基—金城联营。