全国舆论呼吁全国水政统一的同时，水利界有识之士和专业组织要求成立全国性水利科研机构的呼声，也日益高涨。建立全国性水工试验所的言论见诸文字的，如1929年12月江西省水利局长欧阳彦谟在内政部民政会议上提出设立中央水工试验所的提案；1931年2月汪胡桢提出“设立水工试验所以改进水利工程”的提案；同年3月沙玉清在《大公报》上发表《水工研究所设立之必要》一文；同年8月中国水利工程学会第一届年会通过了“呈请设立中央水功试验馆文”（以上均见陈椿庭：《水利水电科研工作发展历程》，载《中国水力发电史料选编》第398页）。作为官方回应，全国经济委员会在统一全国水利行政和事业过程中，1933年10月7日新成立的全国经济委员会水利处提出了《全国经济委员会水利处暂行组织条例》中第13条首倡“水利处为研究水利工程，得设置水工试验所。” （引自《中华民国档案资料汇编：财政经济第七卷》第452页）。1934年9月13日全国经济委员会决定，改组原导淮委员会、广东治河委员会、黄河水利委员会、扬子江水利委员会、华北水利委员会等为各流域水利机构，同时在南京设立中央水工试验所（简称中试所，下同），属全国经济委员会，英文名称用 China Central Hydraulic Research Institute。要求将其建设成为全国水利科学研究中心，掌理水工试验、研究水利改进事宜，为水利的规划设计与工程实施提供科学依据。同时成立中央水工试验所筹备委员会。在全国经济委员会的组织系统表中，中央水工试验所是1934年全国唯一的一个进入政府组织系统的水利科研机构。作为全经会常务委员的孔祥熙于1937年2月撰写了《全国经济委员会战前水利建设概况》一文记载了“二十三年依统一水利行政办法，创设水工试验所”。并分别介绍了中央水工试验所的水工模型试验、航空测量、整理水利文献等工作（见《中华民国档案资料汇编：财政经济第七卷》第456页）。

中央水工试验所因其直属中央政府，1934年就获得中央财政的16050元拨款作为筹备经费，是1934-1935年间全国唯一的一个列入国家事业经费预算的水利科研机构。1936年追加预算时才增加到两个，见表1-表3（见中国第二历史档案馆）。从1934年筹备至今，南京水利科学研究院的科研工作从未间断，作为重要科研机构，国家对南京水利科学研究院的经费支持从未缺失。此时，中央水工试验所还接收了荷兰退还的庚子赔款40万元，补助水工研究，聘用了荷籍水工试验专家万和佛氏（N.H.van den Heuvel）担任顾问工程师，各项工作开局颇为顺利。在此前后，中央大学、清华大学、交通大学、武汉大学等院校也在校内建立了水利科研机构，但因日本帝国主义发动侵略战争和受经费困扰等原因，纷纷成立后，又纷纷下马。其中中央大学、清华大学等院校，最终走向与抗战时期及时内迁的中央水工试验所合作的道路。

中央水工试验所开始时以水工模型试验为主，当时和以后的水利界和史学界都曾经把它的成立时间，认定为其对外正式办公、开展水工模型试验的1935年2月20日。白寿彝的《中国通史》第十二卷，第二十二册，载有“ 1935 年2 月，全国经济委员会水利处借用中央大学内‘临时水工试验室’创办了中央水工试验所。1937年后，中央水工试验所迁往重庆”。1935年10月31日全国经济委员会水利处呈全国经济委员会的报告称：中央水工试验所于本年2月20日成立，开始对外办公。台湾“中央研究院近代史研究所档案馆” 在馆藏说明中注明所存中央水工试验所的历史档案，也是从1935年2月开始。

中央水工试验所成立的时间，中国第二历史档案馆，作为全国性民国档案收藏与研究的中心，已有权威性查证。1994年6月编辑并由中国档案出版社出版、并向国内外发行的《中国档案馆指南丛书—中国第二历史档案馆指南》（卷首注明：International Council on Archives guide to the sources of Asian history, published under auspices of UNESCO by the Second Historical Archives of China）一书，设专条介绍说：“1935年1月中央水工试验所成立，1942年1月更名为中央水利实验处，先后隶属于全国经济委员会、经济部、水利委员会和水利部，负责管理水工、土工试验，水文测验和其它有关水利基本设施与研究事项。该所先后设有试验、研究、水文、测绘、制造、编译、文书、事务等组，并在各地设有水工试验室（所）、水利测量队和水文测站。馆藏档案共1343卷……”。

中央水工试验所成立时间的不同主张，反映了历史上对一个机构的成立究竟以上级批准筹备为准，还是以正式成立任命领导人为准，或者以开始运作（如学校开学上课）为准，在认识上并不一致，具体机构在操作上（如庆典安排）更会有许多不同。

中央水工试验所被批准成立后，首先选址，几经波折才选定南京清凉山附近伏龙山麓之收兵桥，拓地23亩，建立试验大厅。1936年春测量、钻探，是年6月完成了房屋设计，8月15日正式开工建设，原计划1937年10月竣工。原设计大厅的头部一层有金工间、木工间、模型间，二层有办公室、报告厅、研究室、图书室、陈列室、接待室。试验大厅长70米，宽27米。至1937年8月抗战内迁，房屋建筑完成80%，建筑与设备总经费用去60万元。清凉山试验基地筹措征地建设期间，为适应全国各地对水利科学研究的急需，1935年2月中试所向中央大学借用空地设立了“临时水工试验室”。试验室长36米，宽16米，有玻璃水槽、木槽、水循环设备，以及测速仪、潮汐仪等，其试验用的仪器多为自制，并配有摄影室及金工间、木工间等。1935年12月建成，当月开始试验研究。

表1-1 全国经济委员会1934年度水利事业费预算分配一览表（单位：元）

 表1-2 全国经济委员会1935年度水利事业费预算分配一览表（单位：元）

表1-3 全国经济委员会1936年度水利事业费预算分配一览表（第二次）

（单位：元）

    建所初，全国经济委员会水利处成立水利文献编纂委员会，郑肇经任总编，南社耆宿姚鹓雏、水利史教授武同举等参与。中央水工试验所下属的整理水利文献室作为它的实体，是中试所最早开展工作的部门之一。有水利史学者赵世暹、早期（1929年1月）提出开发三峡计划的内务部技术官员陈湛恩（朕无），以及吴钊、冯雄、康志章、朱更翷等知名人士陆续加盟，才使原来由全国经济委员会水利处主持开办的整理水利文献工作得以继续。

1936年1月中试所拨巨款购置容克式航测飞机，最新式的蔡司长短焦距航测仪、纠正仪、多倍投影制图仪等，并与前陆地测量总局洽商合组水利航空测量队。1937年1月开始工作。1938年，由于抗战等原因，队务奉令结束，飞机也被航委会征用。1941年才得以恢复工作。

史称航测是20世纪兴起的大地测量新技术，我国于1928年引进，1931年首先应用于水利和铁路建设，航测了浦阳江到钱塘江 60平方公里地图，是我国最早的水利航测。1936年在中央水工试验所成立的航空测量队，则是民国早期成立的、也是我国历史上唯一的一个水利航测队。

1937年11月18日中央水工试验所西迁重庆，早于国民政府迁都重庆（11月20日）两天，初设办事处于川盐银行，后迁上清寺。

1938年1月全国经济委员会水利部分，划归经济部接管，中央水工试验所于同年3月改由经济部领导。先后与其它单位合作建立了下属的磐溪水工试验室、石门水工试验室、昆明水工试验室、武功水工试验室、灌县水工试验室等5个水工试验室，以及土工试验室、河工实验区、水工仪器制造工厂等。

1938年起，中央水工试验所奉命统筹管理西南各省水文测验事宜，并在石门设立了水文研究站，负责改进测验仪器、培训水文测验人员和提供水文工作咨询。1942年中央水利实验处内部下设了水文总站。

1941年起又先后统辖川、康、云、贵、陕、甘、豫、鲁、皖、浙、闽、湘、热、察、沪等省市水文总站、水文站、水位站。

1941年9月行政院水利委员会成立，经济部原辖水利机关，包括中央水工试验所，都改变了隶属关系。

有关中央水工所更名，说法不一，从一个侧面反映了当时业界对“水利”与“水工”，“试验”与“实验”，甚至“所”与“处”等概念及其英文翻译都有许多讨论。“二史馆”档案记载：1941年9月中央水工试验所发文，以“所经办的事业项目增加了土工试验、黄土防冲试验、水工仪器制造、水利航测，以及对全国水文站网的指导与管理，不仅水工试验一端，原有机关名称已不能包括 ……水工试验所之名称对外诸感不便”为由，申请更改名称为“中央水利实验院”，并附了中央水利实验院组织条例（草案），以及中央水利实验院办事细则（草案）。 提交申请后，10月27日，行政院水利委员会以秘字1201号文答复：奉行政院四十一年十月二十日勇肆字16613号指令，原经济部中央水工试验所，改称中央水利试验所。随即，10月29日中央水工试验所向行政院水利委员会发文，仍然以中央水利试验所的名称不能包括现在职掌等为由，坚持要求改名为中央水利实验院，同时申明如认为不妥，可改为中央水利实验处。行政院1941年12月8日勇肆字19538号指令：经行政院第642次会议通过中央水工试验所自1942年1月1日起，改称中央水利实验处（简称中实处，下同）,“掌理水工、土工试验、水文测验及其它有关水利一切基本设施与研究事项。” 以此为标志，中央水利实验处更在科学研究之外，增加了部分水利管理的职能，并有了总办公室的设置，地点在重庆上清寺聚兴村。英文名称为China National Hydraulic Research Institute。

1946年8月抗日战争胜利后的中央水利实验处总办公室迁返南京荳菜桥。土工试验室、水工仪器制造工厂、河工实验区、航测队、整理水利文献室、水文总站等先后返回南京。成都水工试验室与武功水工试验室得以在原地继续。而石门水工试验室则移交给国立中央工业专科职业学校，磐溪水工试验室和昆明水工试验室随着中央大学、清华大学等迁返南京与北京，工作停止。

1946年8月水工仪器制造工厂迁回南京后，购买糖坊桥一家刚刚从日本占领下接收的富士铁工厂作为临时厂址，这年冬天再于清凉山龙蟠里口购地8亩创设新厂。

1947年1月中央水利实验处再与清华大学合作设置北平水工试验所，同时设置南京水工试验所。

1947年5月1日国民政府水利部成立，中实处改由水利部领导。

1947年8月中实处曾经就用地情况上报“南京市都市计划委员会”。说明中实处所在地：南京广州路，以及相邻的龙蟠里北口一地（在之后一段时间里，因后者开门于广州路和龙蟠里之间，是中实处总部所在地，当时的门牌—龙蟠里50号也就成为中实处对外通讯地址）。土地面积：约40亩。

 1948年1月，改下属水文总站为水文研究所。

抗日战争胜利，台湾回归祖国，国民政府水利委员会派沈百先、施成熙等人前往台湾接收该省水文事业，中实处薛履坦则到台湾省水利部门任职。台湾省水文总站也在1948年1月划归中央水利实验处管理。

 1949年4月23日南京解放，5月中旬，中实处由南京市军事管制委员会水利部接管，该处的历史翻开了新的一页。