实验室紧紧围绕浙江省及国家水环境污染控制与治理的科技需求，瞄准领域前沿、引领未来发展的总体思路，立足浙江、面向全国，以理论创新-技术研发-工程应用为主线，重点开展废水高效处理与资源化利用、面源污染过程模拟与控制、污染水体修复与水生态稳定调控、流域水环境综合治理与安全保障等方面的前沿性研究，突破水体污染控制与环境安全领域的共性关键技术，开展工程示范应用，建设集应用基础研究、技术创新研发、成果转化应用和高层次人才培养为一体的科技创新平台，为破解我省区域性流域性水环境问题、全面改善水环境质量、保障社会经济可持续发展提供技术支撑。目前已经形成的特色方向有：废水高效处理资源化、面源污染过程与控制、水体生态修复与调控、流域水环境安全保障。