烏魯木齊市水務(wù)局成立于1976年1月26日，當時為烏魯木齊市水利電力局，機關(guān)內(nèi)設(shè)辦公室、政治處、業(yè)務(wù)科、計財勞資科。核定人員定編30名。1978年10月，成立了烏魯木齊市鉆井隊；1979年成立了烏魯木齊市柴窩堡漁場；1980年2月成立了烏魯木齊市水利專業(yè)施工隊；1981年10月成立了市河灘管理所。烏魯木齊市水利電力局下設(shè)8個單位，其中事業(yè)單位5個，分別為：烏魯木齊市水利勘測設(shè)計隊、烏魯木齊市河灘管理所、烏魯木齊市河道管理處、烏魯木齊市柴窩堡漁場和烏魯木齊市水產(chǎn)養(yǎng)殖場；企業(yè)單位3個，分別為：烏魯木齊市水利專業(yè)施工隊、烏魯木齊市鉆井隊和烏魯木齊市水電物資供應(yīng)站。

1984年1月，烏魯木齊市水利電力局更名為烏魯木齊市水利資源管理委員會，為烏魯木齊市人民政府37個工作部門之一，核定行政編制26名，機關(guān)內(nèi)設(shè)辦公室、政治處、業(yè)務(wù)處、計財處和水產(chǎn)處（水產(chǎn)處于1990年3月撤銷）。1985年9月烏魯木齊市水利專業(yè)施工隊、烏魯木齊市鉆井隊合并為烏魯木齊市水利勘測建筑工程公司。1994年6月15日，烏魯木齊市水利資源管理委員會機關(guān)增設(shè)水土保持處、綜合經(jīng)營管理處、水政水資源管理處。1996年6月7日，烏魯木齊市水利勘探建筑公司經(jīng)市政府批準解散，對職工進行分流。

1997年12月11日，烏魯木齊市水利資源管理委員會更名為烏魯木齊市水利局。機關(guān)內(nèi)設(shè)處室：辦公室、政治處、水保處、工灌處。烏魯木齊市水利局下設(shè)8個單位，分別為：烏河管理處、柴窩堡湖管理處、市河道管理處、市水政水資源監(jiān)察隊、防洪辦、市水利勘測設(shè)計研究院、市水產(chǎn)養(yǎng)殖廠和萬利洋物資公司。

2002年4月，在全市的機構(gòu)改革中，烏魯木齊市水利局被撤銷，組建為烏魯木齊市水務(wù)局，將原烏魯木齊市市政工程管理局下屬的4家涉水單位劃歸烏魯木齊市水務(wù)局管理。新增4家單位為：市自來水公司、市河?xùn)|污水處理廠、市排水管理處、市計劃節(jié)約用水管理辦公室。機關(guān)下設(shè)8個處室，即辦公室、政治處、紀檢監(jiān)察室、工程項目建設(shè)管理處、水資源管理處、農(nóng)林水牧處（水土保持處）、政策法規(guī)處及規(guī)劃計劃財務(wù)處。2003年，市水務(wù)局下屬單位柴窩堡湖管理處劃歸柴窩堡湖管委會管理；萬利洋物資公司、水產(chǎn)養(yǎng)殖廠及市水利勘測設(shè)計研究院先后完成了改制工作，與市水務(wù)局脫離了行政隸屬關(guān)系。2003年，經(jīng)市編制委員會同意，先后成立了市水務(wù)工程項目辦公室（水務(wù)工程招投標辦公室）、市水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督站，并將市水政水資源監(jiān)察隊、市河道管理處及烏魯木齊河管理處的水政大隊撤銷，新組建市水務(wù)監(jiān)察支隊。2005年，市自來水公司、烏河管理處及河?xùn)|污水處理廠、市排水管理處先后完成了改制工作，與市水務(wù)局脫離了行政隸屬關(guān)系。改制后，市水務(wù)局共有5家下屬單位，副縣級單位1家，即市水務(wù)監(jiān)察支隊（事業(yè)單位，行政編制）；科級事業(yè)單位4家，分別為市計劃節(jié)約用水辦公室、市防洪辦、市水務(wù)工程項目管理辦公室、市水務(wù)工程質(zhì)量監(jiān)督站。2006年，經(jīng)市機構(gòu)編制委員會批復(fù)，市水務(wù)局撤銷了規(guī)劃計劃財務(wù)處，新設(shè)規(guī)劃計劃處、財務(wù)處。

2007年2月，新疆水磨河流域管理處由自治區(qū)水利廳交由市水務(wù)局管理。

2018年9月，設(shè)立烏魯木齊市河湖管理中心，隸屬烏魯木齊市水務(wù)局管理。

2019年1月，根據(jù)《烏魯木齊市機構(gòu)改革實施方案》精神，將市屬相關(guān)單位、市防洪抗旱總指揮部的相關(guān)職責整合，組建市應(yīng)急管理局，不再保留市防洪抗旱總指揮部。2019年4月，撤銷烏魯木齊市石仁子溝水庫管理站，連人帶編移交相關(guān)市轄區(qū)管理。2019年12月，烏魯木齊市水務(wù)工程項目辦公室（水務(wù)工程招標投標管理辦公室）更名為烏魯木齊市水務(wù)工程建設(shè)管理中心；烏魯木齊市計劃節(jié)約用水辦公室更名為烏魯木齊市水資源管理中心（計劃節(jié)約用水管理中心）；將烏魯木齊市水務(wù)工程建設(shè)建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站并入烏魯木齊市水務(wù)監(jiān)察支隊；設(shè)立烏魯木河分洪工程管理站。2020年10月，新疆水磨河流域管理處完成經(jīng)營類事業(yè)單位改革工作，其生產(chǎn)經(jīng)營性職能并入烏魯木齊水業(yè)集團，整合其公益性職能和水利管理職能，成立烏魯木齊市水管總站。

截至目前，烏魯木齊市水務(wù)局下設(shè)6個事業(yè)單位：烏魯木齊市水務(wù)監(jiān)察支隊、烏魯木齊市水資源管理中心（市計劃節(jié)約用水管理中心）、烏魯木齊市水務(wù)工程建設(shè)管理中心、烏魯木齊市河湖管理中心、烏魯木齊河分洪工程管理站、烏魯木齊市水管總站。