19世紀初，水工試驗成為新興科學，以精確模型試驗，用以應證水流問題與學理，確保未來施工的品質與成效。1950年，經濟部中央水利實驗處分別與臺灣大學和省立工學院合作，由學校撥借辦公室、調用人員，中央水利實驗處提供設備與圖書，分別於臺灣南北兩處，設立水工試驗室。

座落於土木工程館南側的「臺南水工試驗室」，外表不起眼，內部則令人難忘，沒有任何支柱、長寬達30×12㎡，高4.6m的寬敞大廳，方便進行各種水利工程模型試驗。如今此處已成為土木系系史館，建築列管成文化資產保存。

自成立以來，除辦理各種水工模型試驗、研究水利工程的相關問題，作為土木系教學與實習場場域，更以建教合作的模式承接業界計畫，協助臺灣各種建設中的水利工程問題。例如，1957年與基隆港務局合作外港擴建工程的模型試驗，以1/100縮尺鋪設基隆外港模型，是日本以外，東亞地區第一個依照模型縮尺定理所完成的試驗，開創臺灣港工模型試驗的第一個成功事例。

臺南水工試驗所也因此成為水工模型研究的先行者，在爾後的歲月，配合國家經建發展，解決各種困難，協助重大水利與海洋工程的完成，守護臺灣人的生命與居家安全。