水文水资源研究所已形成了以应用水文学、水资源规划与水战略、灌溉与排水、水生态环境、防洪减灾、数字水利为主要研究方向的学科体系，并结合国内外学科动态和国民经济重大需求，开展与宏观经济、生态环境、信息科学技术和公共政策等学科的交叉研究。改革开放以来，先后承担国家科技攻关、国家自然基金、国家重点基础研究发展计划973项目、中国高技术研究发展计划863项目、部委及省市自治区重点等科研项目近百项。

20世纪90年代以来，水文水资源所共获得国家科学技术进步奖5项（二等奖4项、三等奖1项），省部级科技进步奖20余项（其中一等奖3项，二等奖9项）。