1965，山東海洋大學化學系在國內率先研究不對稱反滲透CA膜。在20世紀70年代，研究了中空纖維和卷繞RO膜和組件，並初步工業化。“七五”以來，反滲透海水淡化技術的開發和研究被列入國家重點科研項目。“七五”期間，完成了中低鹽度反滲透膜和組件的研制，建立了海水淡化示範工程。“八五”期間，中鹽度反滲透膜研制取得重大進展；“九五”在中試規模上成功放大新型聚酰胺復合膜，結合關鍵技術和設備的引進，生產出聚酰胺復合膜產品。
65438-0997年，國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心在浙江省重大科技專項資金支持下，在浙江省舟山市勝山鎮建設了500立方米/日反滲透海水淡化示範工程，噸水電耗低於5.5度，技術經濟指標達到同容量世界先進水平。
2000年，杭州市水處理中心在科技部重大科技攻關計劃支持下，在山東長島和浙江嵊泗建設了1萬噸/日反滲透海水淡化示範工程，率先應用國際先進的電力交換能量回收裝置，制水能耗降至4度/噸，達到國際先進水平。該示範工程的建成為反滲透海水淡化技術在中國的快速發展奠定了基礎。2001獲國家海洋局海洋創新成果二等獎。
2002年，在國家發改委產業化項目的支持下，中心在山東榮成建設了萬噸反滲透海水淡化示範工程。通過優化設計，大幅降低設備投資，進壹步提高了項目的經濟性，形成了具有我國自主知識產權的專有技術，取得了顯著的經濟效益和社會效益，促進了我國膜分離技術和反滲透海水淡化產業的快速發展。為沿海企業用水和居民生活用水創造了壹條有效技術途徑。2004年，該項目獲得中國電影工業協會科學技術獎壹等獎。
目前，我國海水淡化規模已達80萬噸/日，以反滲透為主。國內建成的最大反滲透海水淡化項目是由杭州水處理中心承建的河北曹妃甸5萬m3/d海水淡化項目。此外，還開展了納濾-反滲透集成海水淡化的研究。浙江劉恒水務公司10萬噸/日海水淡化項目壹期工程已經竣工，這將成為中國最大的海水淡化項目。
20世紀60年代，原船舶工業部上海704研究所開發了5 m3/d的加壓蒸汽蒸餾海水淡化裝置和利用柴油機缸套水余熱的閃蒸海水淡化裝置裝備船舶。20世紀70年代至80年代初，天津市科委支持日產100噸淡水的多級閃蒸中試研究，取得了壹定的設計參數和經驗。自20世紀80年代以來，國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所開發了30m3/d加壓蒸汽蒸餾裝置，包括30 m3/d豎管常壓蒸汽蒸餾裝置、30 m3/d橫管負壓加壓蒸汽蒸餾裝置(操作溫度72℃)和30m3/dOTE/VC海水淡化裝置。上述研究工作取得的成果和遇到的問題為以後的研究積累了豐富的經驗，對推動我國蒸餾海水淡化技術的發展起到了重要作用。
2004年6月，由國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所設計的3000 m3/d低溫多效蒸餾海水淡化項目在山東黃島電廠成功試運行，並通過了9個多月的運行試驗。海水淡化廠是我國第壹座具有完全自主知識產權的多效蒸餾海水淡化廠，該廠國產化率達到99%。海水淡化廠的建成表明，中國已初步掌握了大型低溫多效蒸餾海水淡化成套技術。此外，10000 m3/d多效蒸餾示範工程已經設計完成，即將開工建設。《規劃》提出了九項保障措施。壹是提高認識水平，準確把握海水淡化是水資源的重要補充和戰略儲備的戰略定位。二是完善法律法規，從資源開發、環境保護、安全供給、產業發展等方面引導和規範海水淡化產業發展。三是建立保障海水淡化產業健康快速發展的支撐體系。四是加強政策引導。五是加強監督管理。六是形成產業聯盟，共同努力提高市場競爭力。第七，積極推廣應用，提高我國海水淡化產業發展的整體水平。第八，加強交流和培訓；九是加強組織協調，建立由國家發展改革委牽頭，科技部、工業和信息化部、財政部、環境保護部、住房和城鄉建設部、水利部、衛生部、稅務總局、質檢總局、能源局、海洋局等部門參與的海水淡化產業發展部際協調機制，促進產業發展。