防水屋頂對於成功的綠色屋頂施工至關重要。雖然一些屋頂在建造時本質上是防水的，但大多數屋頂需要某種形式的處理以防止水進入建築物。防水處理必須提供堅固但柔韌的層，允許在建築結構的物理或熱運動下膨脹，而不會損害水密性。綠色屋頂的植被一般不應安裝在伸縮縫等區域，而且需要定期檢查防水。

應尋求專業宜蘭屋頂漏水防水製造商的建議，為屋頂結構和擬議的綠色屋頂設計找到最合適的防水處理方式。防水膜的製造和安裝應符合當地標準。

以澳大利亞為例，防水可能由第三方防水承包商安裝。獨立承包商的參與意味著必須建立所有各方之間的明確協議，以確保防水膜在安裝和認證為防水後的責任。獨立的洩漏檢測專家應在安裝後測試防水性，並在安裝綠色屋頂後再次測試，然後再進行切換。

下表對比了兩種主要類型的防水 - 液體施加處理和預成型板材。