水利勘测是随着水利工程建设需要和经验积累而发展起来的。古埃及尼罗河洪泛农业区，每年汛后都要重新丈量土地，开展测量工作。中国《史记·夏本纪》有公元前21世纪禹治水时“左准绳，右规矩”等测量学萌芽的记载。公元前256～前251年建成的都江堰,通过踏勘和计划使其设施适应当地的地形和地质条件，如修建的宝瓶口引水工程等一直沿用至今。近代水利勘测事业大致从19世纪中叶，随着大规模新垦区、新灌区的开发而兴起。特别是20世纪30年代以来，许多国家为综合利用水资源修建了不少高坝大库，因而对水利勘测工作提出了更高、更迫切的要求。

自20世纪60年代以来，现代科学技术突飞猛进。水利测量随着电子技术、遥感技术和激光技术的相继发展与应用，已发生了深刻的变革。如航空摄影测量已成为主要手段，电磁波测距已取代传统的测距工具，电子计算机已广泛用于测量平差和各种计算。水利工程地质勘察和水文地质调查广泛应用遥感技术和地球物理勘探方法(见彩图)，各种勘探、试验与监测新技术、新方法的不断发明与推广应用，大大提高勘测精度和效率。对水利工程地质问题和水文地质问题的评价和预测则逐步从定性走向定量或半定量，并开始进入模型研究阶段。灌区土壤调查，由于航空照片、卫星照片的土壤判读技术、制图自动化技术、水盐测定新技术等的应用，也显著提高了速度和精度。

中华人民共和国成立以来，通过黄河、长江等大江大河流域规划及数以万计的水库工程的建成，促使水利勘测事业迅速发展。目前已形成一支具有丰富经验和较高技术水平的水利勘测队伍，并初步总结制订了一系列适合中国情况的水利勘测规范和规程。