浙江省水利河口研究院创建于1957年5月，是由钱塘江河口研究站和浙江省水利厅水利科学研究所两个单位发展、演变而成。50年间，两单位有分有合，不断壮大，形成了浙江省河口海岸研究所和浙江省水利水电科学研究院，在科研体制改革中，两院所合并，成立浙江省水利河口研究院，优势互补，科学研究得到快速发展，迅捷跨入了全国省级同类科研院所先进行列，为浙江省水利建设和社会服务做出了重要贡献。
1957年4月15日至20日，水利部副部长钱正英与中、苏专家、教授等46人考察钱塘江海塘，举行钱塘江下游治理座谈会。会议建议成立钱塘江河口研究站。同年5月，经水利部批准，钱塘江河口研究站在杭州成立，初期由8名科技人员组成，隶属水利部南京水利科学研究所和浙江省水利厅共同领导，站址设在杭州市镇东楼58号。从此，钱塘江河口治理有了专门的固定研究机构。
1958年3月29日，浙江省委农村工作部通知：经省委批示，同意建立本省水利科学研究所。在浙江省水利厅的领导下，将钱塘江河口研究站、厅水文总站的海潮测验队、厅勘测设计院的土工试验室和厅农田水利处的杭州、宁波、温州、金华4个灌溉试验站合并，成立浙江省水利厅水利科学研究所，所址设在杭州市镇东楼58号。所内下设秘书室、试验室（土工组、材料组、化验组）、水利土壤改良室（包括杭州、宁波、温州、金华4个灌溉试验站）、钱塘江河口研究站（代管）和海潮测验队。1959年2月，将省水利科学研究所属下的宁波、金华、温州和新建的嘉兴灌溉试验站划给有关专署管理。全所核定事业编制118人，实有职工114人，其中技术干部78人。
1959年11月，因水利厅和电力工业厅合并，成立浙江省水利电力厅，12月，浙江省水利厅水利科学研究所改称浙江省水利电力厅水利电力科学研究所。1960年9月另设电力试验所后，又改称浙江省水利电力厅水利科学研究所。当时，为了加强钱塘江规划治理的统一领导，将省水利科学研究所划归钱塘江治理工程局代管，并将水利土壤改良室连同杭州灌溉试验站和萧山棉麻灌溉试验站一起划归浙江省农科院，同时将所址迁移至杭州市华家池原杭州水利学校旧址办公。1962年3月30日，水利电力部发文通知，从1962年开始，钱塘江河口研究站由浙江省水利电力厅单独领导，南京水利科学研究所在技术上进行指导和帮助。至此，钱塘江河口研究站成为省水利科学研究所的河口研究室。1962年8月17日，浙江省水利电力厅收回钱塘江治理工程局代管权，省水利科学研究所归省水利电力厅直接领导。1963年6月，所内增设机电排灌室，编制增至138人。
1971年1月，浙江省水利电力厅水利科学研究所改称浙江省水利电力局水利科学研究所，与新建的钱塘江治理工程处合署办公，单位名称对外统一使用浙江省水利电力局科学研究所。水利科学研究所所属工作部门设政治科、办公室、江道规划室、工程规划室、水工渗流试验室、土工材料试验室、钱塘江测验队。共有职工187人，其中工程技术干部117人。1973年6月成立的浙江省水利电力局水利科技情报站设在省水利科学研究所内。
1973年8月27日，钱塘江治理工程处撤销，将江道规划室、测验队划归新成立的钱塘江工程管理局统一领导，江道规划室更名为规划研究室，专门从事钱塘江河口治理研究。省水利科学研究所主要担负全省水利水电行业的土工、水工、化学灌浆、材料结构等试验研究和科技情报工作。
1978年4月14日，浙江省革命委员会批复，以原钱塘江工程管理局所属规划研究室和测验队为基础，建立浙江省河口海岸研究所，与钱塘江工程管理局合署办公，职能科室统一设置，下设规划研究室和测验队。
1984年后，又逐步健全和增设资料情报室和计划综合科。1989年末，列为河口所编制的固定职工和合同制工人共176人，其中专业技术干部114人（高级工程师19人，工程师34人）。
1978年5月，原浙江省水利电力局水利科学研究所改称浙江省水利水电科学研究所，办公地点移至华家池新建的4层楼。1984年机构改革后，所内分设办公室、政工科（含保卫科）、计划科和土工、水工、材料结构、农田排灌、资料情报室。浙江省水利科技情报站和1986年10月组建的浙江省水利水电工程质量监督检验站均设在所内。至1989年末，全所固定职工148人，其中技术干部104人（高级工程师16人，工程师44人）。
1995年2月16日，经浙江省机构编制委员会同意，浙江省水利水电科学研究所更名为浙江省水利水电科学研究院。1999年，办公地点移至华家池新建的8层大楼。至2000年11月底，院内设：土工室、水工室、农田排灌室、材料结构室、水环境和水资源室、电测自动化室、资料情报室、深圳分院、工程建设监理部、勘测设计室、后勤服务中心11个业务科室和院长办公室、党委办公室、总工程师办公室、科研发展中心、人事科、监察室、经营财务处、总务设备处、保卫科9个行政科室。全院在职职工130人，其中技术人员99人（教授级高级工程师1人，高级工程师22人，工程师41人）。
2000年11月24日，浙江省人民政府批复：浙江省河口海岸研究所和浙江省水利水电科学研究院合并，成立浙江省水利水电河口海岸研究设计院。同年11月28日，浙江省水利厅发文，原河口所、水科院职责一并划入浙江省水利水电河口海岸研究设计院。办公地点设在华家池36号（现称杭州市凤起东路50号）。2002年12月25日，省机构编制委员会发文，同意浙江省水利水电河口海岸研究设计院更名为浙江省水利河口研究院，核定事业编制223名。
2011年，按照浙江海洋经济发展战略，主动对接海洋经济需求，经省编委批复，新增了“浙江省海洋规划设计研究院”牌子。这标志着浙江省海洋经济发展一支重要的科技支撑力量的建立。为研究院进一步发挥人才、成果、装备优势，服务浙江省经济建设，提供了更大的舞台，为更好地支撑海洋经济发展，创造了良好的条件。
