n臺離心泵依次連接，前一臺離心泵向后一臺水泵的進水管供水，稱為離心泵的串聯運行。離心泵的串聯運行，各臺水泵通過的流量相等，水流獲得的能量為各臺水泵的能量之和。
    串聯運行時的總揚程為。由此可見，各臺水泵串聯工作時，其總的Q~H曲線等于同一流量下揚程的疊加。只要把參加串聯運行的水泵Q~H曲線上橫坐標相等的各點縱坐標相加，即可得到總的曲線，它與管道系統特性曲線交于M點，流量，揚程即為串聯運行時的工況點，如圖1所示。自M點向橫軸引垂線分別交每臺泵的Q~H曲線于B、C兩點，則B點和C點分別為兩臺單泵在串聯運行時的工況點，揚程分別為和。
    采用數解法同樣可以求得水泵串聯運行時的工況點。n臺同型號水泵串聯運行時，其總揚程等于每臺水泵的揚程之和。因此，水泵的總虛揚程為
水泵的總虛阻耗為
    所以，總揚程為
    兩臺不同型號的水泵串聯運行時，水泵的總虛阻耗為：
式中—流量為Q2時，每臺水泵的揚程；
     —流量為Q1時，每臺水泵的揚程。請總虛揚程為：
同樣采用類似的方法可確定多臺不同型號水泵串聯運行時的Hx和Sx值。
    求得串聯運行時水泵總的Hx和Sx值后，即可確定水泵串聯運行時總的Q~H曲線，這樣，該曲線與管道系統的特性曲線的交點即為串聯運行時的工況點，進而可確定每臺泵的工況點。
    隨著水泵設計、制造水平的提高，目前生產的各種型號的多級泵基本上能滿足給水排水工程的需要。所以一般水廠中很少采用串聯運行的方式。
    如需要水泵串聯運行時，要注意串聯泵的流量應基本相等，否則，當小泵在后面一級時小泵會超載，或小泵在前面一級時它會變成阻力，大泵發揮不出應有的作用，且串聯后的泵不能保證在高效段范圍內運行。如果兩臺泵的流量相差不大時，應把流量較大的泵放在第一級，且第一級泵的泵體強度要高，以免泵體受損壞。