北京水源保护区作为首都饮用水供给地,担负着保障首都居民饮用水安全的重要职责。水源保护区位于北京山区,部分地区水土流失严重,存在安全隐患；当地村庄由于水源保护问题一直未能发展,村庄环境脏乱差,污水任意排放,基础设施和公共服务设施严重不足,乡村人居环境亟待改善。本文通过比较研究法和案例研究法,针对水源保护区保护水源和乡村人居环境改善的双重需求,提出“以小流域为单元,以人为本,结合生态清洁小流域治理措施来改善当地人居环境”的水源保护区乡村人居环境改善新模式,并以北京市密云县河西小流域为例进行实践研究,根据人居环境的要素体系,从社会经济、自然环境、土地利用、基础设施、居住等五个方面来分析当地人居环境现状,结合生态清洁小流域治理提出小流域人居环境改善措施。研究表明,该模式可以显著提高小流域的村庄污水处理率,改善水质,涵养水源,有效控制人为污染,提高植被的覆盖率,有效提高土地的使用面积以及经济作物的产量,有效地提高了农民的收入水平,取得了良好的生态效益、经济效益和社会效益,乡村人居环境得到有效改善。该模式对北京水源保护区的乡村人居环境改善具有实际的指导意义,有推广应用价值。