随着沙田及马鞍山急速发展，第三期扩展于2001年2月开始兴建，第一及第二阶段设施于2004年底及2005年底先后落成启用，余下工程在2010年全部完成，可以处理84万人每天生产约34万立方米的污水。
搬迁岩洞.发展局局长林郑月娥于2010年考察北欧城市有关岩洞的发展后，聘请顾问作出开拓山洞成本及释出土地价值等相关财务评估，于2011年2月24日透露将沙田污水处理厂搬迁到对面亚公角岩洞内（女婆山）的可行性极高，从而释出约28公顷高价值、优质的临海土地作为房屋及其他用途。20