Costituita da strumenti, modelli e rappresentazioni grafiche, la raccolta nasce dal Gabinetto di Idrometria, fondato nel 1867 con la scissione della Cattedra di Idrometria e Geodesia in due insegnamenti distinti. Rimane al Palazzo del Bo fino al 1895-96, quando la Scuola di applicazioni per ingegneri viene trasferita a Palazzo Cavalli. Per le condizioni del Gabinetto, non era però possibile programmare con regolarità esercitazioni pratiche e si ebbe una svolta significativa solo nel 1907, con l'istituzione del Magistrato alle acque – che riprendeva il nome di un importante organismo della Repubblica di Venezia -, un organo decentrato del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti che rifornì largamente la Scuola di applicazioni di mezzi e materiali per l'insegnamento pratico. L’insegnamento di idraulica e il relativo Gabinetto vennero poi trasferiti nella nuova sede di via Loredan nel 1920, e risalgono rispettivamente al 1925 e al 1932 un nuovissimo laboratorio didattico e un rinnovato laboratorio di ricerche ottimamente equipaggiato. I locali degli attuali laboratori sono rimasti gli stessi, e diversi apparati del laboratorio degli anni Trenta vengono ancora utilizzati sia per realizzare esperienze didattiche che per effettuare misure.

Tra gli strumenti conservati nella Collezione, oltre a diversi tipi di idrometri, idrometrografi, pluviografi, tubi di Pitot, manometri e mulinelli idraulici, spiccano un rarissimo apparato di Bjerkes, destinato allo studio dell’analogia tra idrodinamica ed elettromagnetismo, e un carrello idrodinamico dei primissimi anni 1930, tuttora utilizzato.
I modelli, costruiti principalmente in legno e metallo, rappresentano conche di navigazione, botti a sifone, dighe e vari tipi di altre costruzioni idrauliche. Da segnalare, infine, diversi disegni ottocenteschi e novecenteschi di grandi dimensioni che rappresentano rilievi geografici (per esempio del porto di Malamocco o dell'Adige da Merano a Borghetto) e numerose tavole parietali didattiche.