中國農業大學水利與土木工程學院的前身是1958年10月在原北京農業機械化學院建立的農田水利化系，1984年更名為北京農業機械化學院水利與建築工程系，1987年更名為北京農業工程大學水利與建築工程系，1994年撤系建院，成立北京農業工程大學水利與土木工程學院，1995年隨著北京農業工程大學與北京農業大學合併為中國農業大學，學院更名為中國農業大學水利與土木工程學院。
學院位於中國農業大學東校區，地處北京市海淀區學院路北口，中關村與奧林匹克公園之間。校園環境優美，交通便利。
學院於1958年創立後，始終將培養高素質人才作為首要目標，不斷探索符合自身特點的發展之路。1958年招收了第一屆農田水利專業本科生，共3個班。1962至1963年，在學校領導的支援下，建成了農田水利、水工建築物、水力學、抽水機和建築材料實驗室，為全面提高教學、科研、生產實踐能力打下了良好的物質基礎。1980年，學校遷回北京後，又將上述實驗室進行了全面修復和完善。
為貫徹、落實黨的“教育與生產勞動相結合”方針，63、64屆畢業班同學結合房山、涿州灌區工程實際進行了畢業設計，師生得到全面鍛鍊，收到了預期成效。65屆畢業班沿襲了這一傳統，又在北京市通縣永樂店農場進行畢業設計，為解決低窪鹽鹼地的改良和農田基本建設作出了應有的貢獻，受到區縣和基層單位的好評。
1965年至1966年期間，受北京市市委和市政府指派，廣大教師、幹部率66、67屆同學深入順義縣、密雲縣的公社、生產大隊進行農田基本建設和水利規劃工作，並在現場教學，經大半年的實踐鍛鍊，全面提高了廣大師生的政治思想水平和業務能力，並順利完成了規劃任務，受到北京市相關部門的讚許與標準。
1971年至1972年，學校遷入四川重慶後，我院(系)相關專業教師又分赴四川省忠縣、萬縣、成都、映秀和雲南省昆明、大理等地進行了考察，探索教學改革思路，並籌備招生工作。1975年，學校遷入河北省邢臺市，我院(系)結合當地生產實際，繼續開展人才培養模式探索，並於1976年恢復招生。1978年招收恢復大學聯考後的第一屆農田水利專業本科生。
1979年，學院遷回北京辦學，廣大教師的辦學積極性大大提高，並於當年創辦我國第一個農業建築與環境工程本科專業，開辦水力機械本科專業。進入八十年代後，學院辦學質量穩步提高，科研工作逐步深入，在農田水利、水力機械、農業建築環境和農村能源等方面，學院教師深入到國民經濟主戰場，特別是水機教研室所開展的微型泵產品，在國內產生重要影響，為我國改革開放初期的農業發展做出了貢獻。1988 年，為了滿足國家對建築領域人才的重要需求，我院開辦了工業與民用建築本科專業，從此開始了土木工程領域的人才培養和科學研究工作。
進入1990年後，我院在農業生物環境領域的影響不斷擴大，研製的溼簾風機降溫系統得到廣泛應用，為國內設施農業領域的發展與狀大作出了重要貢獻。農業部在我院批准建立了農業部農業生物環境工程重點開放實驗室。同時，我院為國家水利發展獻計獻策，特別是針對北京市水利發展戰略提出的若干有影響的方法和技術，被北京水利局採納，我院在北京市、乃至全國水利系統的影響逐漸擴大。在這個時期，學院建立了富通環境工程公司和先飛農業工程公司兩個開發實體，以促進科研成果向生產力的轉化。
2000年，針對國家水利水電快速發展的形勢，開辦了水利水電工程專業。從而，建立起了比較完善的本科人才培養格局。同時，學院在以農業節水為核心的農田水利領域，不斷開展深入的科研工作，產生了一批節水灌溉新成果。
2002年，學院科研實驗大樓建成，樓內設有農業水土工程、農業生物環境工程、農村能源工程、土木工程、水力機械等領域的實驗室。在校外，先後建立了北京通州灌溉試驗站、河北望都教學科研基地、內蒙古巴彥淖爾市產學研基地、甘肅石洋河流域農業與生態節水試驗站等教學科研基地，在北京延慶等地建立了五個學生實習基地。流體力學實驗室和土木工程基礎實驗室被北京市教委評為北京市高校合格實驗室。
最近幾年，學院將工作重點轉入以學科建設為主，所承擔的國家級科研專案不斷增多，專利、論文等科研成果不斷增加，研究生培養規模和質量不斷提高。經過兩次研究生學科申報，我院研究生學科數量增加，培養體系更加完善，結構更加合理。農業生物環境與能源工程學科和農業水土工程學科成為國家重點學科，水文學及水資源學科成為北京市重點學科。經教育部批准，成立了農業節水與水資源教育部工程研究中心。經農業部批准，成立了農業部沼氣產品及裝置質量監督檢驗測試中心—華北工作站。經學校批准，中國-以色列國際農業培訓中心在行政上併入水院，成立了跨學院的中國農業水問題研究中心。
目前，學院設水利工程系、農業建築與環境工程系、流體機械與流體工程系、土木工程系等4個系，設農業水利工程、農業建築環境與能源工程、熱能與動力工程、土木工程、水利水電工程等5個本科專業，設農業生物環境與能源工程、農業水土工程、水文學及水資源、水土保持與荒漠化防治、結構工程、流體機械及工程、水利工程、都市計畫與設計、動力工程與工程熱物理、土木工程等10個碩士學位點，設農業生物環境與能源工程、農業水土工程、水文學及水資源、水土保持與荒漠化防治、水動力學與水力機械、水利工程等6個博士學位點。學院建立了從本科生、碩士生(包括專業學位)、博士生、留學生在內的完整的人才培養體系。
學院創辦50年來，為國家培養各類人才6000餘名。目前學院在冊學生總數為1512人，其中本科生1229人，碩士生195人，博士生和留學生88人。
學院現有教職工93人，其中包括長江學者特聘教授1人、教授23人、副教授41人，70%以上的教師具有博士學位，正副教授佔專職教師總數的80%。現有研究生導師(含外聘)85人，其中博士生導師29人。
學院的科研領域涉及農業節水理論與技術、水資源與水環境、水土保持、水泵與水輪機、流體力學、農業生物環境、城鎮規劃、農村能源工程、土木建築等，參與了包括長江三峽工程、南水北調工程、國家體育場鳥巢工程在內的多項國家重點工程專案的研究與設計工作。學院共承擔了包括973、863、國家自然科學基金在內的科學研究專案數百項，取得的多項成果居國內外領先水平，獲得國家及省部級獎勵近百項。 2007年，科研經費達到2200萬元，發表有影響的學術論文200餘篇，其中SCI、EI檢索論文數量達到100篇，獲得國家科技進步獎和省部級獎勵5 項。
學院與許多國內外知名研究院所、企業和專家建立了良好的合作與交流關係，數十位國內外著名科學家被聘為我院講座教授或客座教授，多家跨國灌溉公司在學院設有獎學金和獎教金，每年數十次接待國內外知名學者來校進行學術交流，學院半數以上教師曾在國外學習或工作過。
作為211工程和985工程建設的國家重點大學，中國農業大學正向世界一流農業大學的目標邁進;水利與土木工程學院至今已走過50年的光輝歷程，正以嶄新姿態跨入新的快速發展時期。