水電水利規劃設計總院的前身是能源、水利兩部共管的水利水電規劃設計總院（簡稱水規總院）。水規總院最早的歷史可溯到1953年燃料工業部成立水電建設總局、水利部成立設計局，主要對全國水利水電勘測設計前期工作進行歸口管理，其後歷經改組演變，到1988年正式命名為能源部、水利部水利水電規劃設計總院，系兩部共管的事業單位，當時水規總院下轄北京、成都、貴陽、華東、昆明、上海、西北和中南8個部屬勘測設計院，對水利部流域機構所屬單位和31個屬水利水電勘測設計院實行行業管理和業務指導，並代部對主要的河流規劃、大中型水利水電工程的可研和初步設計等進行審查。
1993年電力工業部成立後，經電力、水利兩部協商決定，原水規總院按兩部隸屬關係分開。1995年2月9日，電力部以電人教[1995]74號文《關於成立電力工業部水電水利規劃設計總院（電力工業部水電水利規劃設計管理局）的批覆》，正式宣布成立電力工業部水電水利規劃設計總院（簡稱水電總院）。水電總院同時掛有“電力工業部水電水利規劃設計管理局”（以下簡稱水規局）的牌子，屬全額撥款的事業單位，主要職責是參與編制水電水利及風電長遠發展規劃，制訂和部署前期工作計畫；代部組織預審河流規劃和風電規劃報告，負責審查部管大中型水電水利和風電工作預可行性研究和可行性研究(原初步設計)；組織編制和審查水電水利、風電勘測設計技術標準和定額；歸口領導部屬勘測設計院，並對全國水電水利和風電勘測設計單位實行行業管理等。
1996年國家電力公司成立後，原電力工業部水電水利規劃設計總院更名為國家電力公司水電水利規劃設計總院。2002年電力體制改革中，國家電力公司撤銷，水電水利規劃設計總院作為國務院批准的事業單位，成為中國水電工程顧問集團公司所屬事業單位。
作為全國唯一承擔水電、風電前期工作管理的事業單位，水電水利規劃設計總院承擔著國家發展改革委委託的多項工作，並以水電、風電專業配備齊全的高級技術人才隊伍為支撐，在水電、風電建設領域發揮著不可替代的作用，為中國水電、風電事業的興旺發達做出了重大貢獻。
