2005年10月，國家發改委批準組建城市水資源開發利用（南方）國家工程研究中心。2006年8月，工程中心法人---上海城市水資源開發利用國家工程中心有限公司注冊成立。注冊資本5600萬元，中心3年創新能力建設總投資達1.3億元。
城市水資源開發利用（南方）國家工程研究中心由全國供水規模名列前茅的上海市自來水市北有限公司、市政公用綜合設計能力排名全國第一的上海市政工程設計研究總院、全國原水規模第一的上海市原水股份有限公司、全國排水規模第一的上海市城市排水有限公司以及我國水質科學領域著名的同濟大學和中國科學院生態環境研究中心等6家單位共同組建，充分體現了以企業為主體，“產、學、研”相結合的優勢互補。以此形成的科技創新合力，將充分體現在水資源開發利用、水質保障和水環境改善等領域具有較強的科研、工程設計和科技成果驗證、轉化能力，以及系統集成、示范推廣和培養人才、為政府和社會服務的能力。
中心現有專職人員30余人，兼職科技人員近50人，中心現有專職人員近20人，兼職人員近60人，其中院士1人，研究員5人，教授
工程中心擁有2個飲用水處理試驗研究基地，1個污水處理試驗研究基地、2個產業化基地、1個設計中心和一個水質分析實驗室。其中飲用水分析化驗中心有氣相色譜（GC）、氣質聯用儀（GC/MS）、嗅味分析專用氣質聯用儀、傅立葉紅外光譜儀、總有機碳（TOC）分析儀、總有機鹵代物（TOX）分析儀、液質聯用儀（LC/MS）、掃描電鏡、原子力顯微鏡、離子色譜（ICP）分析儀、FISH分析儀、X射線能譜儀、X射線衍射儀、大腸桿菌快速測定儀、火焰—石墨爐聯用原子吸收光譜儀等大型分析測試儀器設備。國家工程中心各組建單位可提供研究儀器、用房和試驗基地，能夠保證本課題的人力、物力等各方面的需求。
中心面向解決我國城市水資源綜合開發利用和水質安全保障的重大工程技術需求，瞄準國家在本領域的技術發展趨勢，以城市水循環利用過程中水質變化及系統控制為重點，從“城市水環境質量綜合改善”、“城市飲用水安全保障”、“城市污水高效處理與資源化”、“城市供排水系統運行管理與節水”四個領域，解決技術攻關、系統集成、成果孵化及產業化研究。中心成立伊始，已授讓近1600萬元的科技成果（包括專利25項，技術標準11項）進行孵化和產業化開發。目前中心正在開展的研究課題13項，研究經費近5000萬元。
十五期間，由上海自來水市北有限公司為主體，聯合同濟大學、東南大學、復旦大學、上海市政工程設計研究總院、上海原水股份有限公司和國家城市供水水質監測網上海監測站共同承擔了“863”國家重大科技專項 “水污染控制技術與治理” 《太湖流域安全飲用水保障技術》（2002AA601130）。
建設了水源地生態護坡、生物預處理、水廠高效凈化和安全輸配4個示范工程；提交40項子課題研究報告、6項分課題報告、1項課題研究總結報告；申請15項國家發明專利、編制11項各級技術標準、發表論文70余篇（其中SCI、EI收錄10篇）、出版專著3本。
研究成果中有7項專利應用于生產實踐，1項行業標準批準實施，2項地方標準立項推廣。
2007年，工程中心作為依托單位，上海城投原水有限公司、上海市自來水市北有限公司、上海市供水調度監測中心、同濟大學、東南大學及上海市政工程設計研究總院作為聯合依托單位，共同申報“十一五”國家863計劃課題“移動風險源性飲用水突發污染控制技術開發及示范”課題。將獲得國撥科研經費1200萬，地方政府匹配資金120萬。同時，依托單位將提供配套經費3880萬，課題將在“突發性移動型風險源在線監測與預警技術系統開發與應用示范”、“取水口污染源快速削減與輸送過程污染物形態轉化高效技術與應用示范”、“突發高強污染事件中水廠強化處理與高效凈化技術與應用示范”及“城市多水源優化調度與應急決策指揮信息化平臺構建”4個方向展開關鍵技術和系統示范集成的研究。
2007年3月，工程中心響應國家“十一五”水專項的要求，編制了飲用水安全保障關鍵技術與體系領域的申請指南，中心與同濟大學、浙江大學組成聯合申報小組，申請國家“十一五”水專項項目“長江下游地區飲用水安全保障技術集成與綜合示范”，課題根據長三角地區城市在飲用水供給中存在的共性和個性問題，設置了6個子課題，內容涵蓋了長三角地區典型城市供水的各個環節和重點，中心承擔了子課題4“長江、黃浦江微污染原水高效凈化關鍵技術與示范”的實施方案編寫工作，并為主承擔或參與承擔了其他三個子課題材料的申報工作，目前，課題已經過國家建設部組織專家多次論證，課題的設置和內容得到了專家組的基本認可，目前進入實施方案論證階段。