国家级重点学科水利水电工程专业实验室隶属于水利学院水利实验中心，2012年9月开工建设，2013年5月投入使用，建筑面积约1000m2。实验室是国家级特色专业教学实验室、河南省重点学科水工结构实验室、郑州市水利安全重点实验室、郑州市水工结构振动与安全重点实验室和教育部卓越工程师计划校内实训基地。实验室拥有一支高水平、结构合理的师资队伍，专职教师26人，其中教授8人、副教授7人，90%的人员具有博士学位。实验室主要功能：水利水电工程科研项目研究，水利工程专业研究生、本科生培养和工程实践，试验教学、实验模型制作，科研成果对外展示及会议等。主要研究方向：筑坝材料宏-细-微观力学特性研究，水工结构安全性、耐久性研究，土工合成材料应用技术研究，抽水蓄能电站全库膜防渗结构变形破坏机理研究，胶凝砂砾石材料力学特性、耐久性及坝型研究，混凝土早龄期拉伸徐变的试验及仿真研究，基于场协同理论的混凝土温度场与水管冷却场换热机理研究和水力模型试验研究等。
实验室拥有现代化的实验环境和先进的实验设备，包括大型结构试验系统、材料性能宏细观测试设备和非线性分析与仿真系统等，能够满足实验教学、科学研究和工程实践需求。近年来，实验室重点开展了水工结构可靠度、安全检测与诊断、修复新技术、蓄水安全技术，水工混凝土结构耐久性、温控防裂及本构模型，胶凝砂砾石坝、土工膜防渗土石坝等新型坝体结构研究，平均每年培养本科生270余人、研究生60余人。
实验室先后承担多项国家级和省部级科研项目，发表了100余篇高水平学术论文，获得了200余项发明专利和奖励。通过开设实验课程、组织学术讲座和参与科研项目等方式，为学生提供丰富的实践机会和开放的发展空间；定期举办或参与国内外学术交流会议和研讨会，邀请国内外知名学者和专家来访交流，为学生和科研人员提供了与同行交流的学习平台。通过开展开放性水工结构模型实验、原位振动测试与健康诊断、电法及红外测试、水下机器人探测和工程安全与监测等实验，实现了服务社会需求的目标和任务。
