本分署隸屬經濟部水利署，為負責全國重大水利建設規劃與試驗之行政機關。在水利政策之利水與治水兩大方針指導下，推動水資源利用、河川防洪、排水整治、海岸防護及地下水保育等規劃業務，並透過地質材料調查、水工模型試驗作業，驗證重大水利建設規劃方案合適性，同時藉由自辦計畫研究，精進專業技術能力，將新技術及新概念導入規劃實務中。
機關內各業務科辦理主要工作：
技術研究與發展
- 年度業務計畫之綜整及管考。
- 水利系統之模擬與分析軟體之運用及推廣。
- 國內外水利技術之交流合作及教育訓練。
- 水利知識標準化、知識倉儲服務及水利規劃成果之推廣。
- 資訊系統、資訊安全與資訊設備之規劃、建置、管理及維護。
- 其他有關技術發展事項。
水資源規劃研究
- 水資源水量及水質之調查評估。
- 各標的用水之調查分析。
- 水資源開發工程計畫之調查規劃。
- 多元化水資源之調查規劃。
- 區域水資源聯合運用之規劃研究。
- 水資源環境保護及生態之調查規劃。
- 其他有關水源事項。
河川治理規劃研究及海岸調查防護
- 河川整體治理工程之調查規劃及計畫之擬訂。
- 河川治理技術之研究發展。
- 河川環境營造及生態調查之規劃。
- 海岸變遷調查及防護之規劃。
- 河川海岸情勢之調查研究。
- 河川區域、海堤區域之圖籍製作及建檔維護。
- 其他有關河川海岸事項。
區域排水規劃研究
- 中央管區域排水、地方重大區域排水整體治理工程之調查規劃及計畫之擬訂。
- 區域排水治理技術之研究發展。
- 區域排水生態環境之調查規劃。
- 區域排水設施範圍之圖籍製作及建檔維護。
- 其他有關區域排水事項。
水工模型及大地試驗
- 水工構造物物理模型之試驗及數學模型之模擬。
- 水工構造物保護工法之試驗研究。
- 水工構造物功能之調查及試驗研發。
- 水理觀測儀器之檢定及校正。
- 工程地質、水文地質及材料調查之試驗。
- 水文觀測站網與地下水觀測站網之規劃及建置。
- 其他有關試驗事項。
秘書室
- 印信典守及文書、檔案之管理。
- 議事、出納、財務、營繕、採購及其他事務管理。
- 媒體公關事務之規劃、研擬及執行。
- 工友（含技工、駕駛）之管理。
- 不屬其他各科、室事項。
人事室
掌理本分署人事事項。
主計室
掌理本分署歲計、會計及統計事項。
政風室
掌理本分署政風事項。