사당역 일대는 주변보다 낮은 지대에 형성되어 있으며, 고층 빌딩과 늘어난 도로포장으로 인해 빗물이 집중되는 지역이다. 서울 연구원에 따르면 사당역 익대 불투수율은 90% 이상에 달한다.
서울시가 지난 2015년 3월 발표한 ‘강남역 일대 종합배수개선대책’에 따르면, 강남의 상습 침수 원인은 오목하고 지대가 낮은 항아리 지형, 강남대로 하수관로 설치 오류, 반포천 상류부 통수(通水) 능력 부족 등이다.
기본적으로 강남 일대는 주변보다 지대가 10m 이상 낮다. 특히 지하철 2호선 강남역은 인근 서초역보다 14m 낮은 지대에 있다.

사당역 인근의 사당천으로 빗물을 빼내는 하수관거가 몰려 있어, 호우가 집중될 시 역류하게 된다.
여기에 기존 하수 시설의 한계도 지적됐다. 강남대로 지하 하수관로는 역경사가 생기도록 잘못 설치해 배수가 원활치 않았고, 하수가 반포천 상류에만 집중되도록 배수로가 설계돼 하천 범람 위험이 컸다.
따라서 하수관거 및 하수관로의 설치에 문제가 있다.

대표적인 저지대임에도 불구하고 침수 사태를 관리할 수 있는 저류시설이 부족하다.
개선을 위해 서울시는 예산 총 1조4000억원을 투입했다. 하수관거 개량 사업 7364억원, 빗물 펌프장 신·증설 사업 2939억원, 빗물 저류조 설치 사업 2142억원, 하천정비 사업 1649억원 등이다.
이러한 서울시 대책은 시간당 강수량 95㎜ 수준 집중호우까지 막는 것을 목표로 했다.
그러나 실제로 이를 해결하기 위한 공사가 완공되지 않았고 배수문제를 해결하고 있지 못한 상황이다.
여기에 더불어 사당역은 교통의 중심지로 이용되고 있고 '사당역 복합환승센터' 개발을 다시 시도하고 있지만 여기에 쓰고자 논의되고 있는 부지가 현재 임시저류조로 쓰이고 있는 부지이다. 따라서 저류시설 부족 문제와 교통지역 개발이 부딪히고 있는 상황이다.