Um die Vorteile einer gemeinsamen Abwasserreinigung für die Bürger und die Umwelt zu nutzen, schlossen sich im Jahr 1972 die Städte Neckarsulm und Weinsberg sowie die Gemeinde Erlenbach zum Abwasserzweckverband Unteres Sulmtal zusammen. Im Jahr 1975 kamen Neckarsulm-Obereisesheim und Bad Friedrichshall dazu, gefolgt von Eberstadt im Jahr 1983. 1992 schloss sich der Abwasserzweckverband Bad Wimpfen/Untereisesheim dem Abwasserzweckverband Unteres Sulmtal an und wurde 2000 ordentliches Mitglied. Nach Auflösung des Verbandes Bad Wimpfen/Untereisesheim im Jahr 2004 wurden dessen Mitgliedsgemeinden direkte Mitglieder des AZV. Seit 2016 ist auch die Gemeinde Offenau Mitglied im Verband.
Die Organe des Verbandes sind die Verbandsversammlung, der Vorsitzende und die Geschäftsführung.

Vorteile der gemeinsamen Abwasserreinigung sind eine kostengünstige und schlanke Organisationsstruktur und die technischen und wirtschaftlichen Vorteile einer Großkläranlage. Zudem kann eine effiziente Betreuung der Verbandssammler, Pump- und Sonderbauwerke im Verbandsgebiet durch eine zentrale Kanalabteilung gewährleistet werden. Davon profitieren alle Verbandsmitglieder in gleichem Maße.