Інститут колоїдної хімії та хімії води АН УРСР був створений у 1968 році на базі відділення хімії та технології води та ряду підрозділів Інституту загальної та неорганічної хімії АН УРСР. В 1975 р. з Інституту загальної та неорганічної хімії АН УРСР до складу Інституту КХХВ був переведений відділ "аналітичної хімії".
Директорами Інституту були: академік Ф.Д. Овчаренко (1968 р.), член-кореспондент АН УРСР О.Д. Куриленко (1968-1975 рр.) та академік А.Т. Пилипенко (1975-1988 рр.). З 1988 року Інститут очолює академік НАН України В.В. Гончарук.
В 1980 році Інституту присвоєне ім'я фундатора вітчизняної колоїдної хімії академіка А.В. Думанського.
Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського Національної академії наук України є єдиною в країні і країнах СНД академічною установою, діяльність якої цілком і повністю пов'язана з комплексним вирішенням всіх аспектів хімії та технології води, колоїдної та аналітичної хімії.
Вчені інституту зробили значний внесок в скарбницю світової та вітчизняної науки. Широко відомі роботи академіка Л.А. Кульського в галузі хімії та технології води, академіка А.Т. Пилипенка в галузі аналітичної хімії, академіка Ф.Д. Овчаренка з теорії ліофільності природних дисперсних мінералів.
Роботи співробітників Інституту були неодноразово відзначені Державними преміями УРСР, СРСР, України, преміями Ради Міністрів СРСР, Кабміну України та імені видатних вчених Національної Академії наук України.