Die Wasserkraft gehört zu den ältesten Energiequellen der Menschheit: Die Nutzung der Energie des aufgestauten oder fließenden Wassers mit Hilfe von Wasserrädern war schon im China des dritten Jahrhunderts v. Chr. üblich.

Die Römer konstruierten am Tiber Mühlen, um das Getreide zu mahlen, welches Segelschiffe aus den Kolonien brachten. Wie die Araber bauten die Römer bereits Staudämme, um die Wasserenergie für Sägemühlen zu nutzen. Später diente die Wasserkraft zum Betrieb von Hammerschmieden, Drahtziehereien, Gewürzstampfern und den Waldarbeitern zum Transport von Holz ins Tal, bis die aufblühende Industrie des 19. Jahrhunderts zu Wasserturbinen überging.

Von der römischen Antike bis zum Mittelalter kamen zahlreiche neue Anwendungsgebiete für Wasserkraftmaschinen hinzu: Getreide wurde in bootsgestützten Flussmühlen gemahlen, Metalle wurden in Hammerwerken bearbeitet und Sägewerke haben die Produktion von Holzbrettern erleichtert. In den ersten Bergwerken wurden Pumpen zum Fördern des Grundwassers und die Förderanlagen mit Wasserkraft angetrieben. Erst die Erfindung der Dampfmaschine 1765 verdrängte langsam die Wasserkraft aus dem Bereich der mechanischen Arbeiten.

Ab 1830 wurden Wasserräder zunehmend durch leistungsstärkere Maschinen, die Turbinen, ersetzt. Diese konnten Wasser aus größeren Fallhöhen und verstärkt auch Flüsse als Energiequelle nutzen. Das Zeitalter der Elektrizität ist eng mit der Wasserkraftnutzung verbunden: Werner von Siemens entwickelte 1866 die erste Dynamomaschine nach dem elektrodynamischen Prinzip und leitete die Anfänge der Starkstromtechnik ein. Thomas Alva Edison nahm 1882 in New York das erste Elektrizitätswerk in Betrieb. Nicola Tesla „entdeckte“ im gleichen Jahr den Wechselstrom und konzipierte auch das erste Wechselstromkraftwerk, das 1896 an den Niagara-Wasserfällen den Betrieb aufnahm.

Auch im Deutschen Reich spielten Wasserkraftwerke bei der Elektrifizierung eine wichtige Rolle. Besonders in Süddeutschland, wo keine Kohle gefördert wurde, trug sie mit etwa 70 Prozent zur Stromversorgung bei. Erst durch die Konkurrenz billiger fossiler Energien wurden dann bis in die 1980er Jahre etwa 50.000 Kleinanlagen still gelegt. Die großen Wasserkraftwerke blieben weiter in Betrieb. Seit 1990 begann in Deutschland durch die höhere Vergütung des eingespeisten Stroms aus erneuerbaren Energien und durch Förderprogramme eine Trendwende bei den Kleinanlagen. Aktuell gewinnen neue Konzepte zur Nutzung der Meeresenergie, z.B. in Form von Gezeiten -, Strömungs - und Wellenkraftwerken, eine immer größere Bedeutung.