Construcția Castelului de Apă a început în anul 1912 și a fost finalizată un an mai târziu, edificiul modern înlocuind vechiul rezervor de apă al orașului, situat în Piața Carantinei, care se deteriorase încă din 1892.
Edilii orașului au dorit ca noua construcție să fie una emblematică, integrată în arhitectura locală, drept pentru care au încredințat proiectul inginerului Elie Radu, care a ridicat un edificiu performant din punct de vedere ingineresc, cea mai mare construcție de acest gen din România, la data respectivă, ce alimenta cu apă jumătate din populația de atunci a Brăilei.
Deși proiectul inițial viza un edificiu într-un stil arhitectonic renascentist, construcția finală a fost una extrem de sobră, rezervorul cilindric cu o capacitate totală de 2000 mc fiind „îmbrăcat” într-o serie de centuri și contraforți.
În anul 1978, Castelul de Apă a intrat în proprietatea unei cooperative din județul Brăila, fiind transformat în 1982 în spațiu de alimentație publică, după ce au fost demolați stâlpii interiori și cupola originală. A urmat apoi o perioadă în care Castelul de Apă a fost transformat în întregime, fiind reconstruit prin turnarea a două planșee din beton și ridicarea a două turnuri cilindrice amplasate simetric, dotate cu scară exterioară și ascensor în interior. În partea sa superioară a funcționat câțiva ani un mic restaurant poziționat pe o platformă acționată electric, care se rotea în jurul axului său, astfel că acei care îl vizitau puteau admira panorama întregului oraș.
În anul 1996, edificiul a fost cumpărat de un om de afaceri din Galați. Construcția s-a degradat în ultimii ani, pentru refacerea sa existând mai multe propuneri de finanțare prin fonduri europene. Conform celui mai recent proiect, Castelul de Apă ar urma să fie transformat într-un obiectiv turistic ce ar trebui să cuprindă un observator astronomic, un cinematograf 7D și spaţii expoziţionale, precum și vechea cupolă rotativă.