مهندسی و مدیریت منابع آب، حوزه‌ای میان‌رشته‌ای در مرز میان مهندسی عمران، علوم آب، محیط‌زیست، علوم اقلیم، ریاضیات، علوم داده و تصمیم‌گیری است. پیچیدگی روزافزون مسائل آب موجب شده است که مدیریت منابع آب دیگر صرفاً به توسعه سازه‌ها یا بهره‌برداری از منابع محدود نباشد، بلکه شناخت رفتار سیستم‌های طبیعی، تحلیل عدم‌قطعیت، پیش‌بینی، ارزیابی ریسک، تخصیص منابع و تصمیم‌گیری در شرایط متغیر را نیز دربرگیرد. از مهم‌ترین محورها در این زمینه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مأموریت گروه مهندسی و مدیریت منابع آب، آموزش و تربیت متخصصان توانمند، توسعه دانش و فناوری و ارائه راهکارهای علمی برای شناخت، تحلیل و مدیریت پایدار منابع آب است. این مأموریت از طریق محورهای زیر دنبال می‌شود:
1.    آموزش دانشجویان در مبانی و روش‌های پیشرفته مهندسی و مدیریت منابع آب؛
2.    توسعه مدل‌های تحلیلی، شبیه‌سازی و تصمیم‌گیری برای سامانه‌های منابع آب؛
3.    مطالعه و ارائه راهکار برای چالش‌هایی نظیر کمبود آب، خشکسالی، افت آبخوان‌ها و تغییر اقلیم؛
4.    توسعه کاربرد روش‌های نوین شامل RS، GIS، هیدروانفورماتیک، هوش مصنوعی و تحلیل داده؛
5.    انجام پژوهش‌های میان‌رشته‌ای در ارتباط با محیط‌زیست، اقلیم، اقتصاد، سیاست‌گذاری و حکمرانی آب؛
6.    تقویت ارتباط علمی و پژوهشی با دستگاه‌های اجرایی، صنایع و مراکز تحقیقاتی مرتبط؛
7.    تربیت نیروی انسانی مورد نیاز دانشگاه‌ها، مراکز پژوهشی، دستگاه‌های اجرایی، شرکت‌های مشاور و صنایع مرتبط با منابع آب.

1. هیدرولوژی و مدل‌سازی هیدرولوژیک
مطالعه فرآیندهای هیدرولوژیک، تحلیل بارش و رواناب، مدل‌سازی هیدرولوژیک، تحلیل رخدادهای حدی، پیش‌بینی جریان و بررسی عدم‌قطعیت در فرآیندهای منابع آب.

۲. تحلیل و مدیریت سیستم‌های منابع آب
تحلیل ساختار و رفتار سیستم‌های منابع آب، شبیه‌سازی، برنامه‌ریزی و تخصیص منابع، ارزیابی عملکرد سیستم‌ها، مدیریت تقاضا و استفاده از روش‌های بهینه‌سازی و تصمیم‌گیری در مدیریت منابع آب.

۳. منابع آب زیرزمینی
مدل‌سازی و ارزیابی کمی و کیفی آبخوان‌ها، تحلیل جریان آب زیرزمینی، مدیریت برداشت، بهره‌برداری صیانتی از آبخوان‌ها، اکتشاف و استخراج منابع آب زیرزمینی و مدیریت جامع منابع آب سطحی و زیرزمینی (IWRM)، تغذیه مدیریت شده آبخوان ها (MAR).

4. سنجش از دور (RS) و سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی  (GIS) و هیدروانفورماتیک
توسعه و کاربرد روش‌های محاسباتی و داده‌محور، سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی، داده‌های ماهواره‌ای و فناوری‌های نوین پایش در تحلیل و مدیریت منابع آب.

۵. تغییر اقلیم و هیدروکلیماتولوژی
بررسی اثر تغییرات اقلیمی بر چرخه آب و منابع آب، تحلیل تغییرات بارش و دما، ارزیابی پیامدهای اقلیمی بر خشکسالی و منابع آب و مطالعه راهکارهای سازگاری.

۶. خشکسالی، سیلاب و مدیریت ریسک منابع آب
پایش و تحلیل خشکسالی، ارزیابی ریسک و آسیب‌پذیری، تحلیل رخدادهای حدی، مدیریت سیلاب و توسعه رویکردهای نوین برای افزایش تاب‌آوری سامانه‌های منابع آب.

۷. کیفیت و آلودگی منابع آب
مدل‌سازی جریان و آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی، پایش کیفیت منابع آب، تحلیل فرآیندهای انتقال آلاینده‌ها و توسعه راهکارهای مدیریت کیفیت منابع آب.

۸. مدیریت یکپارچه، مشارکتی و هوشمند منابع آب
بررسی ابعاد فنی، مدیریتی، اقتصادی، حقوقی و نهادی منابع آب و توسعه رویکردهای یکپارچه و مشارکتی، حکمرانی آب و بهره‌گیری از فناوری‌های دیجیتال و هوش مصنوعی در تصمیم‌گیری، تکنیک‌های مدلسازی رفتاری، مدل‌های عامل- بنیان و نظریه‌ بازی‌ها.