焦油的脱水分两步进行：初步脱水与最终脱水。
初步脱水是在焦油储槽内进行的，槽内设有蒸汽间接加热器，维持焦油温度在85——95°C，静置36h以上，水和焦油因密度不同而分离，这种脱水方法，只能将焦油水分脱至2——3%，而进入蒸馏系统的焦油含水要求不大于0.5%，因此还需要最终脱水。
最终脱水广泛采用的是使焦油在管式炉对流段被加热到120——130°C，然后在一次蒸发器内闪蒸脱水，焦油水分可脱至不大于0.5%。此外，也可在专设的脱水装置中，使焦油在加压（0.3-1.0MPa）和加热（120-150°C）的条件进行脱水，此法可破坏乳化水，水不汽化，分离水以液态排出，降低热耗。