西汉朝汉武帝时设置三水县，治今宁夏同心县下马关乡北红城水古城。隶属安定郡（治今宁夏固原市原州区）。东汉依旧建制，并设置安定属国都尉驻三水县。三国魏废。
明王朝为了绥靖边远，有利统治，遂于嘉靖五年（1526年）分割南海县34图；高要县17图设置新县，隶属广州府。因县治所在地河口控西、北、绥三江汇流，取“三水合流”之意，定县名为三水。
经国务院批准，1959年3月2日，三水县并入南海县；1960年9月30日，恢复三水县建制；1993年3月29日，三水撤县设市（县级市）；2002年12月8日，三水撤市设区，成为佛山市五个行政辖区之一。