武汉大学水利水电学院科研实力雄厚、成果突出，近十年来主持的国家级科研项目300余项，其中“973”项目2项，国家科技支撑计划项目1项，“十三五”国家重点研发计划课题、“973”课题、“863”课题、支撑计划和重大专项课题等50余项。近十年来共获批国家自然科学基金 247项，其中重大项目1项，重点项目 14项。近十年获国家科技奖励特等奖1项、一等奖 1项、二等奖 12项，其中主持完成国家科技进步二等奖 3项、国家自然科学二等奖 1项。以第一完成单位获省部级科技奖励一等奖10项、二等奖11项，获国际奖励6项。年均到账科研经费1.24亿元。

学院建有水资源工程与调度全国重点实验室、水利水电工程国家级实验教学示范中心、水工岩石力学教育部重点实验室、海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室、水资源安全保障湖北省协同创新中心等多个国家、省部级研究平台和武汉大学水问题研究中心、武汉大学海绵城市研究中心、武汉大学污淤泥研究中心等7个校级研究平台，现有建设项目水资源论证、水利工程质量检测等6个甲级资质。各研究平台依托学院建设运行，互为依托，合力发展。

学院面向国家重大需求，瞄准国际学术前沿，针对我国南水北调、西电东送等大型水电工程建设中的关键科学技术问题和21世纪中国的水问题，积极开展科学研究，承担国家重大重点科技项目。参与了三峡工程、南水北调、长江黄金航道建设、大型灌区节水改造等众多重要工程的研究和技术咨询工作，取得了一大批国内领先、国际先进的科技成果，为加速我国重大水利水电工程建设，实现社会经济可持续发展，提供理论与技术支持。主要在下列研究领域形成了明显的优势与特色：

一、水循环理论与水资源管理方面，率先提出了水文非线性系统识别理论与方法，发展了时变增益非线性模型，广泛应用于水资源管理。2014年夏军院士因此获得国际水文科学协会、联合国教科文组织和世界气象组织联合颁发的国际水文科学领域最高奖“国际水文科学奖-Volker奖章”，成为首个获此殊荣的中国学者。

二、河流泥沙与航道治理方面，探明了冲积河道崩岸与切滩机理，突破了传统河床变形理论，提出了航槽塑造技术，破解了长江黄金水道整治的难题。

三、节水减污灌排理论与技术方面，在水稻节水灌溉优势领域的基础上，结合控制排水与人工湿地技术，提出了三道防线减污理论，在南方各省得到广泛应用。

四、水电站安全运行与控制方面，融合水力、机械、电气、控制等学科领域，创建了水机电过渡过程整体模型试验与数值模拟技术，研发了压力管道和蜗壳埋设技术、地下洞室群稳定性评价等关键技术，成果应用于国内绝大多数大型水电站及抽水蓄能电站。

五、水工结构与高坝安全控制方面，水利水电工程渗流多层次控制理论与技术、高混凝土坝渗流-温度-应力耦合数值方法、高堆石坝的变形机制与控制和高坝枢纽快速施工综合技术等具有优势和特色，成果应用于锦屏一级等多座特大型水电工程。