Ci sono tre cisterne lungo l’acquedotto, designate alla purificazione dell’acqua lungo il suo percorso ed a garantire, così, una distribuzione veloce e controllata per la destinazione finale: Cisternino di Pian di Rota, Cisternone e Cisternino.
Furono costruite tra il 1829 ed il 1848 in stile neoclassico. Il Cisternino, sebbene fosse stato pensato come parte di un complesso sistema di purificazione e stoccaggio, non entrò mai in funzione. Attualmente, viene utilizzato per organizzavi diverse attività culturali, mentre al piano terra ospita un teatro. Il Cisternone rappresenta uno dei più importanti esempi in Italia di edificio in stile neoclassico, situato su una delle vie principali che conducono a Piazza della Repubblica. L’interno è sorprendentemente accattivante, con colonne ed archi scanalati. In fondo alla cisterna, si trova un’iscrizione mezza nascosta a ricordare il grande progetto dell’acquedotto di Leopoldo, che collegava Colognole con Livorno.