防水处理的成败直接影响屋顶花园的的使用效果及建筑物的安全，一旦发现漏水，就得部分或全部返工。所以防水层的处理是屋顶花园的技术关键，也是人们最为关注的问题。
1 漏水原因分析
无论是原设计建造屋顶花园，或是在已建房屋的可上人屋面顶上增建屋顶花园，屋顶花园在建造过程中和建成后的日常使用中，均宜破坏屋顶的防水和排水系统，造成屋顶漏水。原因如下：
1.1 原屋顶防水层存在缺陷
结构层和防水层即使保持原有做法，但一般还要在预制空心板上卷材防水层，因此仍不可避免在女儿墙和天沟沿口等薄弱环节处出现渗漏。特别是刚性防水屋面，最严重的问题是防水层在施工完成后可能会出现裂缝而漏水。产生裂缝的原因很多：气候变化及太阳照射引起的屋面热胀冷缩；屋面板受力后的翘曲变形；地基沉降或墙体承重后坐浆收缩等原因引起的屋面变动；屋面板除变或材料干缩变形等。
1.2 建造屋顶花园时破坏了原防水层
屋顶上建造屋顶花园尚且可能漏水，而在较容易出现漏水的屋顶防水层上进行多项园林工程施工，这就更容易造成屋顶防水层破坏而导致漏水。即使不打洞穿孔或埋设固定铁件，如不精心施工，仍会破坏屋顶防水和排水构造，造成屋顶漏水。进行栽植有时也会破坏防水层，比如填土时用的铲子有可能会破坏防水层。
1.3 屋顶花园水源更多
各种植物的浇灌用水、水池、喷泉等水体用水也极为频繁，使屋顶又增加了产生漏水的水源。一般建筑物屋顶的排水系统，均未考虑建造屋顶花园所需的种植物渗漏水和水体工程的排水问题，特别是浇灌水和水池污水中含有植物根叶和泥沙等杂务，会使排水口及管道堵塞，造成屋顶积水和漏水。
不论是何种因素造成漏水，人们往往归罪于屋顶花园，这就为屋顶花园的推广造成了社会阻力。因此规划设计和施工单位以及使用单位均应有足够的认识。，共同处理好屋顶花园的防水问题。