Кафедра сельскохозяйственной мелиорации основана в 1924 году. Основателем и первым заведующим (1924—1927 гг.) был профессор, академик Академии наук БССР А. Д. Дубах.
Он сделал большой вклад в становление сельскохозяйственной мелиорации на черноземных почвах, что в те времена было делом новым и неизвестным. Под его руководством изучались условия формирования и регулирования поверхностного водного стока на черноземных почвах, строительство плотин и других гидротехнических сооружений.
Другие архивные данные о довоенной жизни кафедры во время войны не сохранилось. В послевоенные годы в соответствии со Сталинским планом «Преобразования природы» в 1947 году по специальному решению Совета Министров СССР в Воронежском сельскохозяйственном институте был открыт гидромелиоративный факультет; созданы пять специальных кафедр и две кафедры — гидрогеологии и сельскохозяйственной мелиорации были переданы с землеустроительного факультета. Кроме семи специальных кафедр, сотрудники 20 кафедр других факультетов института работали на гидромелиоративном факультете. Для проведения занятий приглашались специалисты из других вузов. На должность декана факультета был приглашен доцент В.А. Сердобов, прошедший практическую школу в Средней Азии.
Он был завотделом Безенчукской опытной станции, 12 лет заведовал кафедрой мелиорации Куйбышевского сельскохозяйственного института. На специальных кафедрах работали — 2 профессора, 7 доцентов.
В 1956 году гидромелиоративный факультет был закрыт. За годы существования гидромелиоративного факультета всего было выпущено 563 специалиста – мелиоратора. Двенадцать выпускников гидрофака защитили кандидатские и докторские диссертации.
Кафедра сельскохозяйственной мелиорации была объединена с кафедрой геологии в единую кафедру «геологии и сельскохозяйственной мелиорации».
С 1955 по 1969 год кафедрой геологии и сельхозмелиорации заведовал геолог, член-корреспондент Украинской академии наук, лауреат Ленинской премии, заслуженный деятель науки и техники, профессор А. А. Дубянский.
Он один из первооткрывателей железных руд Курской магнитной аномалии, посвятивший всю жизнь изучению геологического строения земли и подземных вод Воронежской и соседних с ней областей. По его инициативе в 1964 году организована первая в России проблемная гидромелиоративная лаборатория.
В послевоенное время сотрудники кафедры оказывали помощь производству в борьбе с фильтрацией воды методами кольматации, уплотнения, солонцевания (доцент В. А. Сердобов), занимались вопросами орошения в колхозах и совхозах (доцент А. В. Нуждин).
С 1969 по 1971 год кафедрой руководил старший преподаватель В. Н. Красиков. С 1971 по 1981 год кафедрой заведовал выпускник гидрофака 1954 года доцент Г. В. Косцов. С 1981 –1991 года кафедру возглавлял доцент О. П. Семенов. С 1991-1994 годы кафедру возглавлял доцент В.Н. Жердев.
Научно-исследовательская работа кафедры в эти годы сосредоточена на решении вопросов формирования водных ресурсов, расчета режимов орошения сельскохозяйственных культур, рационального использования подземных вод для водоснабжения.