A principios del siglo XIX, el volumen de agua empleado por la industria era limitado, aunque no por ello poco importante. El agua se usaba como fuerza hidráulica para mover máquinas en minas y molinos de grano, al igual que en industrias textileras, siderúrgicas, papeleras y azucareras. También se usaba como insumo en la industria cervecera. A mediados del siglo XIX, el empleo de nuevos materiales para la construcción —como el cemento Portland, el hierro forjado y el acero— sirvieron para construir presas de mayores dimensiones, en especial más elevadas. El agua intervino de esta manera doblemente en la industria: como fuente de energía hidráulica, pero también por medio de las máquinas de vapor, las cuales si bien se usaban de forma común desde finales del siglo XVIII en otros países, su empleo generalizado ocurrió en México hasta principios del siglo XX. Época en la cual se usó tanto para la molienda de granos como para la industria azucarera.

La Ley sobre Vías Generales de Comunicación de 1888 estableció que la federación fuese quien otorgara la concesión de la mayor parte de los recursos hídricos del país. A finales del siglo XIX e inicios del XX, México atravesó por un periodo de prosperidad y se había iniciado la construcción de plantas hidroeléctricas en Necaxa, Veracruz, Michoacán y Chapala. En 1889 se instaló la primera hidroeléctrica en Batopilas, Chihuahua. La Mexican Light and Power Company adquirió los derechos para explotar las caídas de agua que estaban antes en poder de la compañía Societé du Necaxa.

 En 1906, dicha compañía obtuvo nuevas concesiones y se hizo cargo del alumbrado del Distrito Federal y de los estados de Puebla, Hidalgo, México y Michoacán. Entre 1903 y 1914, la Mexican Light and Power Company construyó el sistema Necaxa, integrado por las presas Tenango, Necaxa y Nepaxa, en el estado de Puebla, y Laguna (El Tejocotal) y Los Reyes (Omiltemetl) en el estado de Hidalgo. Este sistema de 31,500 kilowatts por muchos años fue el más grande del país. Al término del siglo XIX, se encontraban en funcionamiento 177 plantas de generación eléctrica, a cargo de empresas públicas y privadas y que prestaban sus servicios a las ciudades de México, Campeche, Guadalajara, Guanajuato, Mazatlán, Orizaba, Parral, Puebla, Tampico, Tehuantepec, Toluca y varias más. Casi al final de su régimen, Porfirio Díaz otorgó una concesión de agua del Río Conchos a la Compañía Agrícola y de Fuerza Eléctrica. Por ello, se construyó entre 1910 y 1915 la presa de La Boquilla, la cual fue la más grande del mundo, con una capacidad de más de 3,000 millones de metros cúbicos. Una buena parte de la hidroelectricidad generada se empleó para la explotación minera, tanto en el Estado de México (sistema de Necaxa) como en el de Chihuahua (Presa de la Boquilla).

La Ley sobre Aprovechamiento de Aguas de Jurisdicción Federal de 1910 definió con mayor precisión qué cuerpos de agua pertenecían a la federación y consideró los usos doméstico, de servicios públicos, riego y generación de energía. En 1917, el presidente Carranza expidió un decreto estableciendo un impuesto por el uso y aprovechamiento de las aguas públicas. Los concesionarios se negaron a pagar este impuesto argumentando que sufrían ataques de grupos revolucionarios, lo cual era cierto en el centro del país donde grupos zapatistas seguían atacando haciendas e industrias. Las compañías que utilizaban energía eléctrica como insumo comenzaron a presionar al gobierno federal para que diera marcha atrás al mencionado decreto y respetara los términos de las concesiones otorgadas durante el gobierno de Porfirio Díaz. En 1918, mediante un decreto, Venustiano Carranza condonó el pago de los derechos en los estados de Puebla, México y Morelos hasta que se restableciera el orden. Las presiones continuaron, por lo que Álvaro Obregón mediante otro decreto, de junio de 1921, redujo el monto de pago a las empresas hidroeléctricas, con el ánimo de alentar la generación de energía. Un nuevo marco regulatorio establecido por los gobiernos posrevolucionarios reconocieron tres usos del agua: el riego, el abasto (municipal) y la generación eléctrica. El agua para los dos primeros usos fue manejada por la Secretaría de Agricultura y Fomento, en tanto que para el último, estuvo a cargo del sector eléctrico. Con ello se desfavoreció el manejo integrado del agua, se propició su sobreexplotación y se iniciaron conflictos de operación en presas para control de inundaciones y para generación de energía. Pero ello ocurría en todo el mundo, ya que después de la crisis económica mundial de 1929 se promovieron grandes inversiones para presas hidroeléctricas y para el riego con el fin de reactivar la economía.

En 1934 el gobierno federal reformó la Ley de Aguas de 1929 para asegurar que los municipios contaran con el agua que requerían para todos los usos, los cuales por supuesto incluían la generación de energía para el alumbrado público. En paralelo, poco a poco fue creciendo el uso industrial del agua, pero en un principio ésta era, o bien, sacada directamente de la red de agua municipal, por lo que no se diferenciaba de la municipal, o bien, extraída directamente de pozos (lo que aún ocurre) y no era contabilizada por el gobierno.

En 1972, para unificar las diversas disposiciones jurídicas, se aprobó una nueva Ley Federal de Aguas. Además, las concesiones se limitaron a 50 años y se dio por primera vez prioridad a los usos domésticos y urbanos sobre los agrarios e industriales. A mediados de la década de los ochenta se inició el cobro de contribuciones fiscales por el uso del agua potable y uso industrial. Aproximadamente el costo del agua para generación hidroeléctrica era de 2 a 12 centavos por cada kilowatt-hora producido, mientras que el de agua potable era de 4 a 32 centavos por metro cúbico. El costo del agua para uso industrial era de 60 centavos a 4.50 pesos por metro cúbico, en función de la disponibilidad de agua en cada región.

Durante las últimas cuatro décadas del siglo XX, la explosión demográfica y el crecimiento agrícola e industrial generaron la demanda de agua, en particular en la región centro y norte del país. Para abastecerla se hizo un uso más intenso del agua subterránea, la cual llegó a representar en el año 2000 el 39% del consumo total del agua y el 38% del volumen de recarga natural de todos los acuíferos del país, sólo que ésta se concentraba en el altiplano del país.

Por otra parte, conforme la demanda de agua por la industria aumentó (en 36% del uso total entre 1976 y 2000), la generación de aguas residuales por la misma también lo hizo. Así, el volumen de agua contaminada por la industria se triplicó entre 1993 y 1985, hasta alcanzar, de acuerdo con los registros oficiales, un valor constante de casi de 170 m3/s hasta finales del siglo XX. En términos de magnitud, la carga orgánica contaminante generada por la industria en 1984 era similar a la generada por los municipios, pero para 2004 creció hasta ser tres veces mayor a la municipal. Entre las industrias que más contaminaban el agua a fines del siglo XX se encontraban la petroquímica, la azucarera, la química, la de celulosa y papel y la del hierro y acero. Del agua residual generada, la industria sólo trataba un 10%. Y, a pesar de lo limitado de los recursos hídricos del país, la productividad hídrica industrial (IVA industrial generado por unidad de metro cúbico de agua empleado por el sector) era —y sigue siendo— muy baja, por debajo de todos los países de Latinoamérica con excepción de Brasil, así como de países como Botsuana, Túnez y Namibia.