Es entstand aus einem Zusammenschluss von den folgenden vier Bundesanstalten:
- Bundesanstalt für Fischereiwirtschaft in Mondsee
- Bundesanstalt für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt in Petzenkirchen
- Bundesanstalt für Wassergüte in Wien
- Bundesanstalt für Wasserbauversuche und hydrometrische Prüfung in Wien
Die Bundesanstalten wurden in Institute umbenannt und die Bezeichnungen entsprechend ihren zwischenzeitlich teilweise veränderten Aufgabenbereichen angepasst.
Mit 01.01.1995 waren dies das Institut für Gewässerökologie, Fischereibiologie und Seenkunde, das Institut für Kulturtechnik und Bodenwasserhaushalt, das Institut für Wassergüte und das Institut für Wasserbau und hydrometrische Prüfung. Dem offiziellen Gründungsdatum selbst ging ein etwa zwei Jahre dauernder Umstrukturierungsprozess unter Einbeziehung der Bundesanstalten und der Zentralstelle voran. Die Verknüpfung der vier Bundesanstalten zu einer Dienstelle unter dem gemeinsamen Dach einer Direktion brachte speziell Synergien im Bereich der Administration.
Im Jahr 2003 kam die Ökologische Station Waldviertel zum Bundesamt für Wasserwirtschaft, um die Expertise des Bundesamts im Bereich Gewässerökologie von Teichen und Fischzucht zu ergänzen.
Mit Ende 2010 wurde das Institut für Wassergüte aufgelassen und jene Teile des Tätigkeitsfeldes, die sich direkt mit der Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie befassten in die Sektion Wasser des Ministeriums übernommen.
Neben der hohen fachlichen Expertise des Bundesamts waren die Leitung und alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ständig bestrebt als lernende Organisation im Bereich der Verwaltungsinnovation beispielgebend voranzuschreiten. Das Bundesamt durchlief zunächst eine 2-jährige Phase als Musterbundesamt im Rahmen des Verwaltungsinnovationsprogramms (V.I.P.) des Bundes. Im Anschluss beteiligte sich das Bundesamt für Wasserwirtschaft am Pilotprojekt des Bundesministeriums für Finanzen zur so genannten Flexibilisierungsklausel nach § 17a Bundeshaushaltsgesetz. In diesem 12 Jahre laufenden Projekt stand der Dienststelle ein Globalbudget zur Verfügung, das in Eigenverantwortung auf Basis von Steuerungsinstrumenten (unter anderem Kostenrechnung und Controlling mittels Kennzahlen – Balanced Score Card) verwendet werden konnte. Schwerpunktthemen waren die Dezentralisierung der Ressourcenverantwortung, die Rückführung der erwirtschafteten Geldmittel an die Dienststelle und die Leistungsvereinbarung über Projektprogramme. Eines Outputs orientierte Budgetierung im Zusammenhang mit effizientem Ressourceneinsatz, unternehmerischer Denkansätze, Kostenbewusstsein und -transparenz sowie die Steuerung mittels angepasster privatwirtschaftlicher Instrumente waren Effekte dieses Projekts. Seit 2013 ist das Globalbudget fixer Teil des Bundeshaushaltsgesetzes und für alle Bundesstellen gültig. Seitdem ist das Bundesamt in den Globalbudgetbereich der Zentralstelle eingegliedert.
Der bislang letzte Schritt der Reorganisation des Bundesamts für Wasserwirtschaft erfolgte 2016. Die Ökologische Station Waldviertel wurde als Abteilung in das Institut für Gewässerökologie, Fischereibiologie und Seenkunde eingegliedert. Mit dem Ziel der Stärkung der Regionen erfolgte die Verlegung der Direktion des Bundesamts für Wasserwirtschaft von Wien nach Mondsee. Gleichzeitig wurde die Leitung des Bundesamts mit der Leitung des Instituts in Mondsee in Personalunion zusammengeführt.