הקמתה של חברת המים הלאומית התאפשרה הודות לשיתוף פעולה בין חברת ניר בע"מ (השייכת להסתדרות העובדים הכללית), הקרן הקיימת לישראל והסוכנות היהודית.
עוד טרם הקמתה, ב- 1935, נערך תכנון מפעל השקיה בעמק יזרעאל על ידי לוי אשכול והמהנדס שמחה באלס. ב- 1937 הוקמה החברה באופן רשמי ונרשמה כחוק במשרדי ממשלת המנדט. לוי אשכול היה למנהלה הראשון. בשנת 1957 נכנסה ממשלת ישראל כשותפה לחברה והבעלות חולקה: שליש לממשלה, שליש למוסדות הלאומיים ושליש להסתדרות. בשנת 1959 אושר חוק המים בכנסת ומקורות הפכה לחברת המים הלאומית - לרשות המים הארצית.
בשנים 1937-8 בוצע מפעל המים הראשון של 'מקורות' באזור הקישון, שבעמק יזרעאל. מפעל המים האזורי השני בוצע בעמק בית שאן ב- 1944. עם קום המדינה התרחבה פעילותה של 'מקורות'. שני קווי צינורות באורך מאה ק"מ לערך הועברו במסגרת מפעל המים הגדול ביותר של שנות החמישים ממקורות הירקון אל הנגב. מפעל המים הגדול בתולדותיה של 'מקורות' הוא בניית 'המוביל הארצי', המוביל כ- 380 מיליון קו"ב מים בשנה מן הכנרת דרומה. השלמת בניית המפעל נמשכה משנת 1953 ועד לשנת 1964.
יכולת הביצוע המרשימה של 'מקורות' בעבודות תשתית נוצלה לא רק להנחת צינורות מים, אלא גם להנחת צינורות נפט, סלילת כבישים ועבודות עפר מסובכות. בין המפעלים הגדולים בתחומים אלו: הנחת צינור נפט מאילת לבאר שבע (מפעל שהמשיך אחר כך בהנחת צינור נפט עד לאשדוד וחיפה) והנחת קו צינור הנפט הגדול מאילת לאשקלון.
בשנתה הראשונה 1937, סיפקה מקורות 18 אלף מטרים מעוקבים של מים. נכון לשנת 2007 מסופקים על ידי מקורות 1.3 מיליארד מ"ק לשנה, המהווים 90% ממי השתיה בישראל וכ- 70% מסך אספקת המים.