Разговоры о необходимости устройства в Царицыне водопровода шли с конца 1860-х гг. Изначально предполагалось, что строительством будет заниматься П.И. Губонин, который выстроил в городе здание Вокзала и провёл железную дорогу от Царицына до Грязей. Но тогда дело не заладилось. С 1884 года в городе был образован специальный фонд, в который, в основном купцами, вносились пожертвования на строительство водопровода.
К моменту окончания работ был построен машинный зал, внутри которого были установлены паровой котел, паровая машина, два поршневых насоса и четыре цистерны-резервуара. В разных местах города было построено 11 водоразборных будок и подготовлено 75 пожарных кранов. Протяжённость конструкций водопровода на тот момент составляла более 14 вёрст, а его мощность – 150 тысяч вёдер (1844 тыс. тонн) в сутки. Стоимость воды составляла для бань, фабрик и заводов, имеющих паровые машины 15 копеек за 100 вёдер; для домашнего пользования – 20 копеек.
Здание Царицынской водокачки сохранилось до нашего времени. Выбор именно этого места определялся исключительно экономической целесообразностью, санитарные и экологические факторы не принимались в расчёт вообще. Наиболее эффективным на тот момент было такое устройство водозабора, которое бы предельно сокращало длину труб. Именно поэтому водокачка была построена среди пароходных пристаней с глубиной залегания трубы всего лишь в 4 метра. Сохранились данные химико-бактериологических исследований, проводившихся в Царицыне в августе 1910 г.: Была взята вода для анализа из разных мест, но ни холерных, ни тифозных палочек в ней не обнаружено. Но всё-таки вода для питья признана неудовлетворительной.
В XX веке водопровод был дважды разрушен. В первый раз во время Гражданской войны в январе 1920 г. (взорван при отступлении Белой армии из города; восстановлен осенью 1922 г.), второй раз – во время Сталинградской битвы. После восстановления в 40-50-е гг. здание было существенно перестроено: к нему была пристроена колоннада, изменена форма крыши и т.п.