Obce získaly vodohospodářský majetek při privatizaci státních podniků vodovodů a kanalizací na začátku 90. let. Tam, kde byla vybudovaná infrastruktura sloužící více městům a obcím, se obce sdružovaly do větších vlastnických celků, protože takovouto infrastrukturu by nebylo výhodné, v podstatě ani reálné, spravovat a rozvíjet odděleně. To byl i případ Karlovarska, kde byla větší část obyvatel zásobena regionálními skupinovými vodovody. Čtyřicet obcí z tohoto regionu se rozhodlo pro model dobrovolného svazku, kde budou mít členské obce rovnoprávné postavení a zároveň jim zůstane svobodná volba kdykoliv ze systému vystoupit. Vodohospodářské sdružení obcí Karlovarska, jak se původně svazek nazýval, bylo založeno 9.2.1993.
Z provozní části bývalého státního podniku vodovodů a kanalizací byla v roce 1994 vytvořena akciová společnost Vodárny a kanalizace Karlovy Vary (Vodakva). Aby si obce zachovaly přímý vliv na úroveň poskytovaných provozních služeb a kontrolu nad hospodařením i mírou zisku provozní společnosti, stalo se sdružení jedním z hlavních akcionářů této nové společnosti. V roce 1994 uzavřelo sdružení s touto společností dvacetipětiletou provozní smlouvu. Na základě této smlouvy Vodakva pro sdružení zajišťuje nejen provoz, údržbu a opravy veřejných vodovodů a kanalizací, ale také jejich obnovu a rozvoj. To vše pod kontrolou zástupců obcí, kteří jsou členy statutárních orgánů Vodakvy i investičních komisí.
Původní svazek obcí měl 40 členů (Bečov nad Teplou, Bochov, Božičany, Boží Dar, Březová, Čichalov, Dalovice, Děpoltovice, Hájek, Horní Blatná, Hroznětín, Chyše, Jáchymov, Jenišov, Karlovy Vary, Kolová, Krásný Les, Krásné Údolí, Kyselka, Merklín, Mírová, Nejdek, Nová Role, Nové Hamry, Ostrov, Otovice, Otročín, Pernink, Pšov, Sadov, Stanovice, Stráž nad Ohří, Stružná, Štědrá, Teplička, Toužim, Útvina, Velichov, Verušičky, Žlutice) a prostřednictvím Vodakvy zajišťoval zásobování pitnou vodou pro 111 tisíc obyvatel.
Úspěšné hospodaření sdružení a zvolená forma vlastnictví i provozování vodohospodářské infrastruktury s prokazatelnými výsledky v rozvoji systému přivedly v dalších letech do sdružení nové obce z okolních regionů. Od roku 2000 do roku 2012 se počet členů svazku více než zdvojnásobil. Rozširování probíhalo v několika vlnách:
2000 první vlna rozšiřování - do sdružení vstoupilo 8 měst a obcí z Karlovarska, Tachovska, Sokolovska a Rakovnicka (Andělská Hora, Bezdružice, Horní Slavkov, Kokašice, Konstantinovy Lázně, Lišany, Pila, Teplá), počet zásobených obyvatel vzrostl na 121 tisíc
2001 – 2002 druhá vlna rozšiřování - do sdružení vstupuje 22 měst a obcí a 1 dobrovolný svazek obcí z Tachovska, Karlovarska a Sokolovska (Bor, Cebiv, Ctiboř, Částkov, Erpužice, Halže, Chodov, Chodová Planá, Chodský Újezd, Kladruby, Milíře, Nová Ves, Ošelín, Rozvadov, Staré Sedlo, Staré Sedliště, Stráž, Stříbro, Svojšín, Tachov, Tisová, Vojkovice a dobrovolný svazek obcí Vodárenské sdružení obcí Halže), počet zásobených obyvatel stoupl na 162 tisíc. Z důvodů rozšiřování svazku o obce z okolních regionů byl od 1. 1. 2001 změněn jeho název na Vodohospodářské sdružení obcí západních Čech.
2003 – 2004 třetí vlna rozšiřování - do VSOZČ vstupuje 11 měst a obcí a 1 dobrovolný svazek obcí ze Sokolovska, Chomutovska, Karlovarska a Tachovska (Bublava, Kovářská, Kryštofovy Hamry, Loučná pod Klínovcem, Měděnec, Přimda, Studánka, Tatrovice, Vejprty, Vrbice, Zadní Chodov a dobrovolný svazek obcí Svazek obcí Vejprtska). Počet zásobených obyvatel vzrostl na 180 tisíc.
Do roku 2024 vstoupilo do sdružení ještě dalších 25 obcí (Lestkov, Mezholezy, Obora, Ostrov u Bezdružic, Prameny, Zhoř, Abertamy, Valeč, Benešovice, Lužná, Křivoklát, Městečko, Bražec, Doupovské Hradiště, Lom u Tachova, Pustověty, Blatnice, Račice, Hříškov, Brod nad Tichou, Toužetín, Vrbno nad Lesy, Peruc, Pňovny a Smolnice).