2005年10月，国家发改委批准组建城市水资源开发利用（南方）国家工程研究中心。2006年8月，工程中心法人---上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司注册成立。注册资本5600万元，中心3年创新能力建设总投资达1.3亿元。
城市水资源开发利用（南方）国家工程研究中心由全国供水规模名列前茅的上海市自来水市北有限公司、市政公用综合设计能力排名全国第一的上海市政工程设计研究总院、全国原水规模第一的上海市原水股份有限公司、全国排水规模第一的上海市城市排水有限公司以及我国水质科学领域著名的同济大学和中国科学院生态环境研究中心等6家单位共同组建，充分体现了以企业为主体，“产、学、研”相结合的优势互补。以此形成的科技创新合力，将充分体现在水资源开发利用、水质保障和水环境改善等领域具有较强的科研、工程设计和科技成果验证、转化能力，以及系统集成、示范推广和培养人才、为政府和社会服务的能力。
中心现有专职人员30余人，兼职科技人员近50人，中心现有专职人员近20人，兼职人员近60人，其中院士1人，研究员5人，教授
工程中心拥有2个饮用水处理试验研究基地，1个污水处理试验研究基地、2个产业化基地、1个设计中心和一个水质分析实验室。其中饮用水分析化验中心有气相色谱（GC）、气质联用仪（GC/MS）、嗅味分析专用气质联用仪、傅立叶红外光谱仪、总有机碳（TOC）分析仪、总有机卤代物（TOX）分析仪、液质联用仪（LC/MS）、扫描电镜、原子力显微镜、离子色谱（ICP）分析仪、FISH分析仪、X射线能谱仪、X射线衍射仪、大肠杆菌快速测定仪、火焰—石墨炉联用原子吸收光谱仪等大型分析测试仪器设备。国家工程中心各组建单位可提供研究仪器、用房和试验基地，能够保证本课题的人力、物力等各方面的需求。
中心面向解决我国城市水资源综合开发利用和水质安全保障的重大工程技术需求，瞄准国家在本领域的技术发展趋势，以城市水循环利用过程中水质变化及系统控制为重点，从“城市水环境质量综合改善”、“城市饮用水安全保障”、“城市污水高效处理与资源化”、“城市供排水系统运行管理与节水”四个领域，解决技术攻关、系统集成、成果孵化及产业化研究。中心成立伊始，已授让近1600万元的科技成果（包括专利25项，技术标准11项）进行孵化和产业化开发。目前中心正在开展的研究课题13项，研究经费近5000万元。
十五期间，由上海自来水市北有限公司为主体，联合同济大学、东南大学、复旦大学、上海市政工程设计研究总院、上海原水股份有限公司和国家城市供水水质监测网上海监测站共同承担了“863”国家重大科技专项 “水污染控制技术与治理” 《太湖流域安全饮用水保障技术》（2002AA601130）。
建设了水源地生态护坡、生物预处理、水厂高效净化和安全输配4个示范工程；提交40项子课题研究报告、6项分课题报告、1项课题研究总结报告；申请15项国家发明专利、编制11项各级技术标准、发表论文70余篇（其中SCI、EI收录10篇）、出版专著3本。
研究成果中有7项专利应用于生产实践，1项行业标准批准实施，2项地方标准立项推广。
2007年，工程中心作为依托单位，上海城投原水有限公司、上海市自来水市北有限公司、上海市供水调度监测中心、同济大学、东南大学及上海市政工程设计研究总院作为联合依托单位，共同申报“十一五”国家863计划课题“移动风险源性饮用水突发污染控制技术开发及示范”课题。将获得国拨科研经费1200万，地方政府匹配资金120万。同时，依托单位将提供配套经费3880万，课题将在“突发性移动型风险源在线监测与预警技术系统开发与应用示范”、“取水口污染源快速削减与输送过程污染物形态转化高效技术与应用示范”、“突发高强污染事件中水厂强化处理与高效净化技术与应用示范”及“城市多水源优化调度与应急决策指挥信息化平台构建”4个方向展开关键技术和系统示范集成的研究。
2007年3月，工程中心响应国家“十一五”水专项的要求，编制了饮用水安全保障关键技术与体系领域的申请指南，中心与同济大学、浙江大学组成联合申报小组，申请国家“十一五”水专项项目“长江下游地区饮用水安全保障技术集成与综合示范”，课题根据长三角地区城市在饮用水供给中存在的共性和个性问题，设置了6个子课题，内容涵盖了长三角地区典型城市供水的各个环节和重点，中心承担了子课题4“长江、黄浦江微污染原水高效净化关键技术与示范”的实施方案编写工作，并为主承担或参与承担了其他三个子课题材料的申报工作，目前，课题已经过国家建设部组织专家多次论证，课题的设置和内容得到了专家组的基本认可，目前进入实施方案论证阶段。