水利工程就是利用水力资源和防止水的灾害的工程，包括灌溉、防洪、排洪、蓄洪、航运和其它水力利用工程。在人类的四大古代文明发祥地之中，古埃及文明诞生于尼罗河畔，古巴比伦文明诞生于幼发拉底河和底格里斯河流域，中国文明诞生于黄河和长江流域，古印度文明诞生于恒河流域。可以说，丰富的水力资源不仅滋养了人类最初的农业，而且孕育了世界的文明。水利是农业的命脉，人类的农业史，也可以说是发展农田水利、克服旱涝灾害的战天斗地史。
早在7000多年前，古埃及人就开始用人工灌溉农田。后来又挖沟掘渠，引尼罗河水灌溉农田。当时有一条长达19公里的水道连接尼罗河和莫瑞斯湖，使莫瑞斯湖能家水库一样蓄存尼罗河的季节性洪水。这是人类最早的灌溉工程。
古巴比伦的繁荣昌盛，也主要得益于人工灌溉，粮食获得丰收。至今在伊拉克还有一条宽120米、深10米、长达数公里的古巴比伦大型渠道遗址。公元前700年至公元前250年，西亚的古代巴比伦人、亚述人、波斯人曾修建了多座水利工程，筑坝凿渠，防洪灌溉。
中国在公元前2000多年前后，夏禹治水时就已开掘排灌渠道。到周朝时，与当时的井田制相适应，排灌渠道已相当普遍。在公元前450年左右的战国初年，魏国邱都守西门豹在今天河北临漳一带主持兴建了中国最早的大型渠系水利工程--漳水12渠。由平津水含有较多泥沙，带有丰富的有机和无机养分，该工程的兴建不仅发展了灌溉，而且改良了土壤、肥沃了农田，使邺城一带成为魏国重要的粮仓。公元前256年，秦国蜀守李冰在川西灌县主持修建了举世闻名的大型水利工程都江堰，不仅灌溉了2万多公顷农田，而且防洪、航运均得其利。秦始皇元年（公元前246年），水利专家郑国主持兴建了关中平原的郑国渠，干渠全长150公里，灌溉面积据称达26万余公顷。公元610年前后，隋朝又开凿了长达2000余公里的大运河，兼有航运和灌溉之利，其规模之宏大，堪称世界古代水利工程之最。
在中国西汉时期或更早，新疆吐鲁番干旱地区的少数民族还发明了～种独特的水利工程－坎儿井。它是通过地下渠道引取渗入地下的雪水进行灌溉的水利设施，它最长可达20－30公里，可有效地防止输水途中水分的蒸发。公元7世纪初，波斯人也建造了类似的地下水道。
中国1992年开工建造的三峡水利枢纽工程，兼有防洪、航运、发电和南水北调之功效，是至今为止世界上规模最大的水利工程。
如今，在世界上共有人工灌溉的土地近2亿公顷，并有数亿公顷的土地因水利工程而免受洪水之害。在非洲南部、埃及、以色列和中东其它地区，人工灌溉使昔日干旱的沙漠和戈壁变成了茂盛的果园。
