某些河流的水文测站实测资料因受引水、蓄水、分洪、决口，以及测验设备被冲毁等原因而发生漏测、缺测等现象时，需要查清这部分占水文测站实测水量比重很大的水量，并经过还原计算，对测站的实测资料加以修正或补充，以保持资料的完整性和代表性。某些无水文测站的河段或区域，因规划、设计等需要，也可在规划的河段或区内进行必要的洪枯水量、水质污染、河道变迁、地下水变化等项目的调查。根据目的的不同，水文调查可分为暴雨调查、洪水调查、枯水调查、用水调查、水质调查、水库（湖泊）淤积调查、水文地质（或地下水）调查、河流泥沙来源及输移情况调查、冰情调查、河口调查等。

在无雨量观测的地区或设站以前发生过大暴雨，或虽有测站但站网密度不够，暴雨中心雨量未被观测到，以及雨量站发生缺测、漏测等情形，均应进行雨量调查。

对一个流域或河段内曾发生过而又未实测到的洪水资料进行现场调查考证，以补充或延长现有实测洪水资料的年限时，可进行洪水调查。

对测站或特定地点未实测到河流天然最小枯水流量和水位，应进行枯水调查，以补充实测资料之不足。

对现有水文站网难以控制和缺少实测资料的各种用水水量和水质进行调查，以满足流域或地区的水量、水质平衡计算、河川径流的还原计算、水环境评价、流域水利调度运用等需要。

对流域或河段内的地形、地貌、地质、土壤、植被、冰凌、气象，以及社会经济开发程度等进行调查，以辅助计算设计洪水、泥沙数量和对水文、水资源分析计算成果进行评价等。

中国近代的水文调查以1915年在西江干流进行的洪水调查为最早。其后于20世纪30年代由李仪祉等人对黄河、淮河及海河做过流域水文调查和洪水调查。50年代开始，首先在黄河干流，其后全国普遍开展各主要河流的洪水调查，著名的有黄河1843年洪水、长江三峡河段的水文调查，查证了1870年洪水和1153年以来的最大洪水，发现了沿江枯水题刻群11处，其中从唐广德二年（公元764年）以来共有72个枯水年份的枯水水位石刻，即涪陵石鱼题刻。中华人民共和国成立以后，对发生的历次大洪水都进行了调查，取得了完整的洪水资料。在20世纪70年代末80年代初，全国开展的水资源评价工作中，进行了大量的还原水量调查和用水量、水质的调查，补充了水文测站实测资料之不足。20世纪90年代出版的《中国历史大洪水》（上下卷）选编了自1482年到1985年中91场具有代表性的大洪水，并介绍了每场洪水的雨情、水情、灾情等；2006年出版的《中国历史大洪水调查资料汇编》，在6000个河段调查洪水资料的基础上，共选编了5544个河段调查成果。同时，补充了1980年以后调查并在工程设计中采用的部分调查洪水资料，形成了系统的调查洪水资料。