تجهیزات نمک زدایی آب دریا مستقیم ترین منبع تامین آب هستند. برای مثال، شهرهای خاورمیانه، تفرجگاه‌های جزیره‌ای و سکونتگاه‌های دور از سرزمین اصلی اغلب به سیستم‌های نمک‌زدایی آب دریا به‌عنوان منبع اصلی یا تکمیلی آب خود برای اطمینان از پایداری مصرف روزانه آب و خدمات عمومی اساسی متکی هستند.
در بخش آب صنعتی، تجهیزات نمک زدایی آب دریا به طور گسترده در صنایعی مانند تولید برق، پتروشیمی، فولاد و تولید الکترونیک استفاده می شود. این صنایع معمولاً نیاز به کیفیت آب بالا و مصرف آب زیاد دارند و مکان های ساحلی می توانند مستقیماً از آب شیرین شده دریا به عنوان آب فرآیند یا آب تغذیه دیگ بخار استفاده کنند و در نتیجه وابستگی به منابع آب شیرین داخلی را کاهش دهند.
تجهیزات نمک زدایی آب دریا نیز نقش مهمی در تامین آب اضطراری و سناریوهای ویژه ایفا می کند. برای مثال، محیط‌های محصور یا دور افتاده مانند سکوهای دریایی، کشتی‌های{1}}اقیانوسی و پایگاه‌های نظامی به سیستم‌های تامین آب شیرین پایدار و قابل اعتماد نیاز دارند. علاوه بر این، تجهیزات نمک‌زدایی آب دریا سیار یا کانتینری می‌تواند به عنوان یک راه‌حل موقت تامین آب در هنگام بلایای طبیعی یا خشکسالی عمل کند.
از نظر توسعه شهری و برنامه ریزی اکولوژیکی، برخی از شهرهای ساحلی شروع به استفاده از نمک زدایی آب دریا به عنوان مکمل منبع آب استراتژیک برای بهبود امنیت کلی تامین آب و کاهش وابستگی به یک منبع آبی کرده اند. با پیشرفت های تکنولوژیکی و کاهش مصرف انرژی، استفاده از تجهیزات نمک زدایی آب دریا به تدریج از یک "منبع آب تکمیلی" به یک "منبع آب اساسی مهم" تغییر می کند.