水环境研究所以支撑省和地方水环境管理为导向的基础性和应用性科研工作为重点，主要开展水环境管理法规标准与政策机制研究、水环境保护与污染防治对策研究、水污染控制与预警技术研究、水环境信息化管理与科技平台建设等，致力于打造成为广东省水环境管理决策的重要智库、华南地区水环境研究关键领域具备优势方向和核心竞争力的科研力量。

水环境研究所设置5个研究室，即：流域水生态环境管理研究室、流域水污染防治技术研究室、海洋生态环境保护研究室、湖库与饮用水水源保护研究室、地下水环境保护研究室。现有专业技术人员35人，其中博士5人，硕士29人。有教授级高工1人，高工10人，工程师9人。专业方向涵盖水环境规划与管理、水环境质量调查与模拟预测、水生态调查与健康评估、水污染机理与控制技术研究。近年来，主持和参与水环境法规标准与政策规划制订研究、流域/海域水环境保护与污染防治对策研究、湖库与饮用水水源保护对策研究、地下水环境状况调查与污染防治对策研究等省部级和市厅级科研咨询项目150余项。研究成果获广东省环境保护科学技术奖一等奖2项、三等奖1项，广东省优秀工程咨询成果奖三等奖1项，发表论文50余篇，出版专著3部，申请专利和软件著作权12项。