水利部工程技术研究中心是国家水利科技创新体系的重要组成部分，水利部于1999年和2002年启动了水利部工程技术研究中心组建的试点工作，结合国家工程技术研究中心组建和世界银行贷款长江干堤加固项目实施，组建了国家节水灌溉北京工程技术研究中心（节水中心）和水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心（减灾中心）。两个工程中心组建以来，在技术研发、成果转化、人才培养以及运行管理等方面都取得了显著的成绩，为部农村水利工作和防洪抗旱减灾工作提供了有力的决策支持和科技支撑。为进一步深化水利科技体制改革，推进水利科技创新体系建设，水利部决定建设一批部级工程中心（水利部工程技术研究中心）和重点实验室（水利部重点实验室）。

2003年，发布了水利部工程技术研究中心和水利部重点实验室建设与管理暂行办法，启动了建设工作。

2004年，水利部评审、认定了5个部级重点实验室（水利部重点实验室），并给予基建支持。

2005年，经科技部批准，水利部第一个国家重点实验室，由河海大学和南京水利科学研究院联合组建的水文水资源与水利工程科学国家重点实验室正式开始组建，国家鼓励部属科研机构与高校等联合建设。