本局光復後原為台灣省行政長官公署工礦處公共工程局第四工程處。
民國三十六年六月改隸為台灣省政府建設廳水利局台中工程處。
民國四十五年五月四日奉台灣省政府令改為台灣省水利局第三工程處，直隸水利局督導管轄。
民國八十七年一月二十三日奉台灣省政府令改制為台灣省第三河川局。
民國八十八年七月一日奉行政院令改制為經濟部水利處第三河川局。
民國九十一年三月二十八日奉行政院令改制為經濟部水利署第三河川局。
民國一一二年九月二十六日組織調整為經濟部水利署第三河川分署。