实验室依托于同济大学。面对国家经济发展对保护长江的重大需求，瞄准生态环境科技发展的国际前沿。2003年7月，同济大学向教育部正式提出组建长江水环境教育部重点实验室的申请；2003 年11月教育部批复，同意组建长江水环境教育部重点实验室。2004年6月通过教育部组织的专家论证。
实验室围绕水域生物地球化学过程、水域污染控制与生态修复两个研究方向进行建设。
实验室主要以长江流域为研究对象，以长江污染物迁移转化过程与机理、生态系统演化规律、三峡库区生态环境演变、流域污染过程与水系统健康循环等问题为研究重点，推进长江水环境基础性研究的快速发展，为水资源保护、退化生态系统重建、区域性污染综合治理、流域水污染综合防治等提供科学依据。
