水文資料是水利建設最基本的資料，不管是工程的規劃、設計，還是水利建造物的營運、管理，都需要詳盡、充足、正確的水文資料為基礎。水文資料的良紕直接影響水利建設營運的成敗與效益，任何國家都應把水文觀測、調查當作水利建設與管理的首務。
臺灣的水文觀測發軔甚早，1904年起就在淡水河油車口、關渡二地開始觀測水位；1907年時，更在新店溪新店、大漢溪鳶山、基隆河五堵等地設立水位站。日治時期，經辦水文觀測的機構主要有三個單位，一是內務局土木課；一是交通局遞信部電力課，另外還有台灣電力株式會社因水力發電需要而辦理水文測驗。
1943年，土木課劃分為礦工局土木課與農商局耕地課，農商局耕地課所負責的水文測驗在光復後由臺灣省長官公署農林處接收，1947年1月，農林處農田水利局成立，開始設立一~六等，不同等級水文站共105站。
交通局遞信部電力課於1937年開始設立測水所及水位觀測30處、雨量觀測所17處，至大戰末期，全部停止；光復後，由臺灣省長官公署工礦處電力科接收，恢復測水所7處、雨量觀測增為23處。
1947年7月，農林處農田水利局改組為臺灣省政府水利局，除承繼前局業務外，也接管工礦處電力科及公共工程局水利組的水文業務，1948年5月，水利局與隸屬於水利部的中央水利實驗處合辦水文總站一處，下有水文站3處，並將一等水文站改組、增添設站，共有水文站8處，其他等級水文站及測水所，一律改稱「水位站」，共114處，委託各縣政府辦理，直轄雨量站56處，水文業務開始統合。
因經費問題，1949年水文總站撤銷，水文工作改由水利局各工程處兼辦；1960年7月，水利局成立7個水文站，分區專責辦理各流域的水文業務，直到1981年10月水文站裁併至水利局各工程處成立調查課止，此期間配合本省水文網計畫增設多處水文站與雨量站，並自1962年開始潮汐觀測、1965年開始淡水河長期水理觀測計畫、1967年開始淡水河洪水預報計畫，水文業務逐漸完整發展（地下水部分參閱1950年7月）；1998年1月，各工程處與中區、南區水資源開發工程處合併改組為9個河川局（第一~第九河川局，第十河川局於2002年3月才成立）及北、中、南三個水資源局，水文調查、測驗由河川局規劃課及水資源局計畫組辦理，而由水利署水文技術組統籌。
【補充說明】本省水文網計畫：1959年起，國內水文界、學界人士即已有建立臺灣水文網之議；1963年聯合國經濟社會處也建議我國設立水文網，嗣後經濟部水資源統一規劃委員會（簡稱水資會）邀請聯合國專家包克士（S.J.Bocks）來台考察、研究，包氏在1969年8月提出「中國臺灣省水文網先驅計畫終期報告」，此報告即為本省水文網藍本，自1969年7月實施，至1979年6月結束。惟因水文資料應持續長期觀測，10年屆滿後，1980年度由省庫編列預算繼續辦理，1981年度起實施六年計畫持續辦理，1986年屆滿後，1987年度起由省庫公務預算辦理。
有鑑於水文觀測必須持續發展及現代化，每年由省庫公務預算辦理，不但經費缺乏且不穩定，乃於1998年7月開始分二期提報、實施「台灣地區水文觀測現代化整體計畫」，2009年年底結束，隨後水利署接續提報執行「台灣水文觀測長期發展計畫」至2014年止。後續水文觀測長期發展計畫則由水利署水文技術組研提、呈報中。