浙江省水利河口研究院創建於1957年5月，是由錢塘江河口研究站和浙江省水利廳水利科學研究所兩個單位發展、演變而成。50年間，兩單位有分有合，不斷壯大，形成了浙江省河口海岸研究所和浙江省水利水電科學研究院，在科研體制改革中，兩院所合並，成立浙江省水利河口研究院，優勢互補，科學研究得到快速發展，迅捷跨入了全國省級同類科研院所先進行列，為浙江省水利建設和社會服務做出了重要貢獻。
1957年4月15日至20日，水利部副部長錢正英與中、蘇專家、教授等46人考察錢塘江海塘，舉行錢塘江下遊治理座談會。會議建議成立錢塘江河口研究站。同年5月，經水利部批準，錢塘江河口研究站在杭州成立，初期由8名科技人員組成，隸屬水利部南京水利科學研究所和浙江省水利廳***同領導，站址設在杭州市鎮東樓58號。從此，錢塘江河口治理有了專門的固定研究機構。
1958年3月29日，浙江省委農村工作部通知：經省委批示，同意建立本省水利科學研究所。在浙江省水利廳的領導下，將錢塘江河口研究站、廳水文總站的海潮測驗隊、廳勘測設計院的土工試驗室和廳農田水利處的杭州、寧波、溫州、金華4個灌溉試驗站合並，成立浙江省水利廳水利科學研究所，所址設在杭州市鎮東樓58號。所內下設秘書室、試驗室（土工組、材料組、化驗組）、水利土壤改良室（包括杭州、寧波、溫州、金華4個灌溉試驗站）、錢塘江河口研究站（代管）和海潮測驗隊。1959年2月，將省水利科學研究所屬下的寧波、金華、溫州和新建的嘉興灌溉試驗站劃給有關專署管理。全所核定事業編制118人，實有職工114人，其中技術幹部78人。
1959年11月，因水利廳和電力工業廳合並，成立浙江省水利電力廳，12月，浙江省水利廳水利科學研究所改稱浙江省水利電力廳水利電力科學研究所。1960年9月另設電力試驗所後，又改稱浙江省水利電力廳水利科學研究所。當時，為了加強錢塘江規劃治理的統壹領導，將省水利科學研究所劃歸錢塘江治理工程局代管，並將水利土壤改良室連同杭州灌溉試驗站和蕭山棉麻灌溉試驗站壹起劃歸浙江省農科院，同時將所址遷移至杭州市華家池原杭州水利學校舊址辦公。1962年3月30日，水利電力部發文通知，從1962年開始，錢塘江河口研究站由浙江省水利電力廳單獨領導，南京水利科學研究所在技術上進行指導和幫助。至此，錢塘江河口研究站成為省水利科學研究所的河口研究室。1962年8月17日，浙江省水利電力廳收回錢塘江治理工程局代管權，省水利科學研究所歸省水利電力廳直接領導。1963年6月，所內增設機電排灌室，編制增至138人。
1971年1月，浙江省水利電力廳水利科學研究所改稱浙江省水利電力局水利科學研究所，與新建的錢塘江治理工程處合署辦公，單位名稱對外統壹使用浙江省水利電力局科學研究所。水利科學研究所所屬工作部門設政治科、辦公室、江道規劃室、工程規劃室、水工滲流試驗室、土工材料試驗室、錢塘江測驗隊。***有職工187人，其中工程技術幹部117人。1973年6月成立的浙江省水利電力局水利科技情報站設在省水利科學研究所內。
1973年8月27日，錢塘江治理工程處撤銷，將江道規劃室、測驗隊劃歸新成立的錢塘江工程管理局統壹領導，江道規劃室更名為規劃研究室，專門從事錢塘江河口治理研究。省水利科學研究所主要擔負全省水利水電行業的土工、水工、化學灌漿、材料結構等試驗研究和科技情報工作。
1978年4月14日，浙江省革命委員會批復，以原錢塘江工程管理局所屬規劃研究室和測驗隊為基礎，建立浙江省河口海岸研究所，與錢塘江工程管理局合署辦公，職能科室統壹設置，下設規劃研究室和測驗隊。
1984年後，又逐步健全和增設資料情報室和計劃綜合科。1989年末，列為河口所編制的固定職工和合同制工人***176人，其中專業技術幹部114人（高級工程師19人，工程師34人）。
1978年5月，原浙江省水利電力局水利科學研究所改稱浙江省水利水電科學研究所，辦公地點移至華家池新建的4層樓。1984年機構改革後，所內分設辦公室、政工科（含保衛科）、計劃科和土工、水工、材料結構、農田排灌、資料情報室。浙江省水利科技情報站和1986年10月組建的浙江省水利水電工程質量監督檢驗站均設在所內。至1989年末，全所固定職工148人，其中技術幹部104人（高級工程師16人，工程師44人）。
1995年2月16日，經浙江省機構編制委員會同意，浙江省水利水電科學研究所更名為浙江省水利水電科學研究院。1999年，辦公地點移至華家池新建的8層大樓。至2000年11月底，院內設：土工室、水工室、農田排灌室、材料結構室、水環境和水資源室、電測自動化室、資料情報室、深圳分院、工程建設監理部、勘測設計室、後勤服務中心11個業務科室和院長辦公室、黨委辦公室、總工程師辦公室、科研發展中心、人事科、監察室、經營財務處、總務設備處、保衛科9個行政科室。全院在職職工130人，其中技術人員99人（教授級高級工程師1人，高級工程師22人，工程師41人）。
2000年11月24日，浙江省人民政府批復：浙江省河口海岸研究所和浙江省水利水電科學研究院合並，成立浙江省水利水電河口海岸研究設計院。同年11月28日，浙江省水利廳發文，原河口所、水科院職責壹並劃入浙江省水利水電河口海岸研究設計院。辦公地點設在華家池36號（現稱杭州市鳳起東路50號）。2002年12月25日，省機構編制委員會發文，同意浙江省水利水電河口海岸研究設計院更名為浙江省水利河口研究院，核定事業編制223名。
2011年，按照浙江海洋經濟發展戰略，主動對接海洋經濟需求，經省編委批復，新增了“浙江省海洋規劃設計研究院”牌子。這標誌著浙江省海洋經濟發展壹支重要的科技支撐力量的建立。為研究院進壹步發揮人才、成果、裝備優勢，服務浙江省經濟建設，提供了更大的舞臺，為更好地支撐海洋經濟發展，創造了良好的條件。