A la fin des années 1950 et dans le courant des années 1960, les préoccupations en matière de gestion et de pollution de l‘eau sont de plus en plus fortes. En 1959 est créée une Commission de l’eau auprès du Commissariat au plan en charge de proposer une réforme ; et le 16 décembre 1964 est publiée la loi n° 64-1245 relative au régime et à la répartition des eaux et à la lutte contre leur pollution qui permet à la fois la mise à jour du droit de l’eau, qui trouve ses bases dans la loi du 8 avril 1898 après la révolution industrielle, et la création des Agences financières de bassin.

Les compétences dans le domaine de l’eau sont à cette époque dispersées entre plusieurs ministères. La compétence de coordination interministérielle est assurée par le ministre de l’Intérieur, puis par le ministre chargé du Plan et de l’Aménagement du territoire, plus précisément par les services de la DATAR (Délégation à l’aménagement du territoire et à l’action régionale) à partir de 1967.

Le Secrétariat permanent pour l’étude des problèmes de l’eau est créé en 1961 entre le ministère de l‘Intérieur et le Commissariat général du plan afin de remplir la mission de coordination interministérielle.

Lors de la création du ministère chargé de la Protection de la nature et de l’environnement en 1971, les compétences en matière de gestion de l’eau lui sont transférées. C’est dans ce contexte que le Secrétariat permanent pour l’étude des problèmes de l’eau passe sous l’autorité du ministère de l’Environnement.

Le Secrétariat permanent pour l’étude des problèmes de l’eau fait partie des services et directions constitutifs du ministère selon le décret du 2 avril 1971, avec le Secrétariat général de la mission interministérielle pour l’environnement, la direction générale de la protection de la nature et de l’environnement et le service d’information et de relations.

Il exerce ses attributions sur le domaine de l’eau et en assure la coordination interministérielle, assure le secrétariat des organismes correspondants, procède aux études techniques et juridiques nécessaires à l’élaboration des textes législatifs et réglementaires, anime les actions de recherche et de développement et prépare la planification des interventions dans le domaine de l’eau.

Il exerce la tutelle des Agences financières de bassin créées en 1964.

En 1973, il devient la direction de la prévention des pollutions et nuisances conformément au décret du 27 mars 1973.