本分署之最前身為台灣省行政長官公署工礦處公共工程局第七工程處；於民國36年1月改制成立為台灣行政長官公署工礦處公共工程局東台灣堤防工程處，專司堤防工程設計、監工事宜。
36年5月16日長官公署改制為省政府，本分署仍隸屬於工礦處公共工程局；至36年10月則改隸於建設廳水利局，改名為台東工程處，辦理堤防及農田水利工程規劃、設計及監工事宜；再於46年1月改名為第八工程處。
有鑒於於過去以因應農業社會為主之水利機關組織難以滿足當前需求，而將水資源保育利用及開發和興辦水利事業權責整合統一，將水利局提升水利處為省政府一級單位，並於86年5月13日正式成立。
87年1月23日升級為台灣省水利處第八河川局，隸屬於台灣省政府水利處。
88年7月1日因精省案水利處併歸行政院經濟部，隨改為經濟部水利處第八河川局。
91年3月28日水利處升格為水利署，改為經濟部水利署第八河川局。
112年9月26日因應行政院組織改造，改制為經濟部水利署第八河川分署
