串聯工作就是將第一臺水泵的壓水管，作為第二臺水泵的吸水管，水由第一臺水泵壓入第二臺水泵，水以同一流量，依次流過各臺水泵，在串聯工作中，水流獲得的能量，為各臺水泵所供給能量之和，如圖1所示。串聯工作的總揚程為：HA=H1+H2，由此可見，各臺水泵串聯工作時，其總和Q-H性能曲線等于同一流量下揚程的疊加。只要把參加串聯的水泵Q-H曲線上橫坐標相等的各點縱坐標相加，即可得到總和曲線，它與管道系統特性曲線交于A點。此A點的流量為QA、揚程為HA，即為串聯裝置的工況點。自A點引豎線分別與各泵的Q-H曲線相交于B點及C點，則B點及C點分別為兩臺單泵在串聯工作時的工況點。

圖1 水泵串聯工作

    多級泵，實質上就是n級水泵的串聯運行。隨著水泵制造工藝的提高，目前生產的各種型號水泵的揚程，基本上已能滿足給水排水工程的要求，所以，一般水廠中已很少采用串聯工作的形式。
    如果需要水泵串聯運行，要注意參加串聯工作的各臺水泵的設計流量應是接近的。否則，就不能保證兩臺泵都在較高效率下運行，嚴重時，可使小泵過載或者反而不如大泵單獨運行。因為，在水泵串聯條件下，通過大泵的流量也必須通過小泵，這樣，水泵就可能在很大的流量下“強迫”工作，軸功率增大，電動機可能過載。另外，兩臺泵串聯時，應考慮到后一臺泵泵體的強度問題。
    采用數解法同樣可以推求串聯時的水泵工況。n臺同型號水泵串聯工作時，其總揚程為每臺泵已知流量下的揚程，因此：總虛揚程：Hx=nHˊx，水泵總虛阻耗：Sx=nSˊx，所以，總揚程，兩臺不同型號水泵串聯時，水泵的總虛阻耗：，式中：Hˊ2，H〞2為流量Q2時，每臺水泵的揚程（m）；Hˊ1，H〞1為流量Q1時，每臺水泵的揚程（m）。
其總虛揚程：同樣，采用類似方式可確定多臺不同型號水泵串聯工作時的Hx及Sx值。