历经80多年的发展，南京水科院已发展成为拥有50多个具有鲜明特色和专业优势的研究方向、在国内外具有重要影响的水利科研机构。现设水文水资源研究所、水工水力学研究所、河流海岩研究所、岩土工程研究所、材料结构研究所、大坝安全与管理研究所、农村电气化研究所、南京水利水文自动化研究所、农村水利科学研究推广中心、生态环境研究中心、海洋资源利用研究中心、地下水研究中心、湖泊治理研究中心、河湖库底泥处理与资源化等研发机构。建有水文水资源与水利工程科学国家重点实验室和水科学与水工程国家级国际联合研究中心，以及水利、交通、能源行业9个部级重实验室、技术研发中心、工程技术研究中心。定期公开出版8种中英文学术期刊。建有南京院本部基础前沿研究与人才培养基地、南京铁心桥水科学与水工程综合实验基地、滁州流域水文与防洪抢险实验基地、当涂水工程科学试验及科技开基地、无锡河湖治理研究基地、杭州农村电气化与可再生能源研发推广基地。