1878年法国建成世界第一座水电站。世界第一座
抽水蓄能电站是瑞士于1879年建成的勒顿抽水蓄能电站。世界第一座
潮汐电站于1913年建于德国北海之滨。最大的潮汐电站是法国建于圣玛珞湾的
朗斯潮汐电站，装机24万千瓦。
20世纪30年代后，水电站的数量和装机容量均有很大发展。日本在1978年建成的海明号
波浪发电试验船则是世界上第一座大型
波能发电站。世界装机容量最大的抽水蓄能电站是1985年投产的美国
巴斯康蒂抽水蓄能电站。
80年代末，世界上一些工业发达国家，如
瑞士和法国的
水能资源已几近全部开发。20世纪世界
装机容量最大的水电站是巴西和
巴拉圭合建的
伊泰普水电站，装机1260万千瓦。2012年三峡地下电站投产后，三峡电站总装机容量共2250万千瓦，是世界装机容量最大的水电站。
中国大陆最早建成的水电站是云南省昆明市郊的
石龙坝水电站(1912)。中国1988年竣工的湖北葛洲坝水利枢纽，装机271.5万千瓦。中国1986年在浙江省建成试验性的
江厦潮汐电站，装机3200千瓦。中国的广州抽水蓄能电站，一期工程装机120万千瓦，计划在90年代完工。1994年已开工兴建的
三峡水利枢纽建成后，
装机容量为2250万千瓦，将是世界上最大的水电站。