早在公元前4世纪，波斯地区居民就有不向河里撒尿、吐痰，不在河里洗手等规定，这可以说是最原始的水资源保护。现代的水资源保护是伴随着人类社会活动和经济活动的不断发展而出现的。初期的水资源保护，主要是防治城市生活污水造成的以病原体为主的生物污染。18世纪欧洲一些大城市（英国伦敦、德国汉堡等），因饮用水源遭到生物污染，霍乱、痢疾等疾病多次暴发，广泛流行，造成成千上万的人死亡。为了防止传染病的发生，进行了初始水源保护，并发展了简易的水处理设施和技术。产生革命以后，城市污水（特别是工业废水）迅速增加，污染物成分日益复杂，水污染日趋严重，而且波及的范围很广。一些发达国家（如美国、英国、法国、德国、日本等）的河流和湖泊污染非常严重，成为社会公害。例如，欧洲的莱茵河几乎成了欧洲最长的下水道；

中国在20世纪70年代以后陆续发生了几起水污染事故。1972年官厅水库水质明显恶化，直接影响到北京市的饮水卫生。为此，成立了专门机构，进行了跨部门、多学科的研究。研究人员从污染源调查入手，进行了水体环境质量研究与评价，研究了污染物在水体中变化的基本规律和防治措施，取得了重大成果。随后，又相继开展了白洋淀、蓟运河、松花江上游等水资源保护的研究。70年代后期，中国的水污染治理开始由单源的废水、废气、废渣治理进入到区域防治、综合治理阶段。长江、黄河成立了水资源保护机构。80年代后，开展了水环境背景值、水环境容量、污染物在水体中的存在状态和迁移转化等研究，丰富了环境水力学和环境水化学的内容。水处理技术自80年代以来，各国对单元处理技术和配套设施研究进展十分迅速。中国对各种类型工业废水和城镇污水污染防治技术开展了持续公关和示范研究，自主开发了一批水污染单元处理技术，投入上百亿元资金建成了数千套水处理工程。