Как только люди начали создавать системы водоснабжения, возводить плотины и дамбы, регулировать русла рек, прокладывать каналы, так возникла необходимость их эксплуатации. Так, еще до VI в. (до нашей эры) существовали примитивные водомерные устройства, позволяющие распределять воду между землевладельцами. В XVII в. появились приборы для измерения скоростей течения воды, основанные на обтекании жидкостью пластин, ротора и т. п. Позже появились другие приборы, принцип работы которых не потерял значимости до настоящего времени.

Большое развитие строительства и эксплуатации гидротехнических сооружений началось в конце XIX и начале XX вв., после того как появились турбины, бетон и железобетон. В начале нынешнего века были созданы сравнительно крупные межбассейновые системы: Вышневолоцкая, Тихвинская, Мариинская и другие, которые предусматривали решение проблем транспорта и орошения земель.

После строительства десяти плотин энергетического назначения, предусмотренных планом ГОЭЛРО, службу эксплуатации гидротехнических сооружений поставили на новый, более высокий уровень. При работе таких крупных сооружений, как канал им. Октябрьской Революции в Дагестанской АССР, Мало-Кабардинский гидроузел на р. Терек в Кабардино-Балкарской АССР, Алхан-Чуртская система в Чечено-Ингушской АССР, Большой Ферганский канал в Узбекской ССР и ряд других, накопили определенный опыт их эксплуатации. В гидроэнергетике и мелиорации структуры служб эксплуатации зависят от выполняемых конкретных задач, сущность технических эксплуатации гидротехнических сооружений почти одинаковая. Поэтому опыт технической эксплуатации гидротехнических сооружений, приобретенный в области гидроэнергетики, можно распространить и на мелиоративные гидротехнические сооружения.