温州医学院水域科学与环境生态研究所成立于2007年9月，其前身是2006年初始建的环境生态毒理与低温生物学实验室。2007年初， 学校将该实验室与环境化学、地理空间信息（GIS）合并在一起，成为了"水域科学与环境生态"重点实验室，并在此基础上成为了水域 科学和环境生态研究所。

研究所的主要研究方向目前有GIS、环境化学、发育毒理学、繁殖毒理学、分子毒理学、行为毒理学、低温生物学、生态修复、遗传毒理学与水域生态系统的安全评价。学科带头人黄长江教授的研究领域主要为水域环境化学与水域环境生态学，张明华教授主要研究领域为GIS与水域生态系统安全评价，其他主要学术带头人有美国佛罗里达理工学院林俊达教授、美国德州大学健康中心的孙鲁浙教授、美国Oregon州立大学分子毒理研究中心主任Tanguay R.L.教授和董巧香研究员，学术骨干有张东博士、高洪伟博士、邓欢欢博士和葛利云博士等。

在省财政和学校财政的支持下，水域科学与环境生态研究所的研究设备已基本健全，高端仪器有气相-质谱联用仪、高效气相色谱仪、高效液相色谱仪、斑马鱼行为分析系统、TOC/TN测定仪、精子动力分析仪（IVOS）、程序冷冻仪、生物冷冻台、紫外分光光度计、荧光分光光度计、荧光立体显微镜、显微注射系统、生物安全柜、PCR、GPS等一系列精密仪器与多种GIS软件，2006年还从美国引进6套全封闭斑马鱼养殖系统，目前拥有美国无病原体斑马鱼AB品系、Neurogen转基因斑马鱼和FLI-eGFP转基因斑马鱼。因此，温州市科技局于2007年11月发文批准温州医学院筹建"温州市水域科学与环境生态重点实验室"。