黄河水车起源于明代，据《重修皋兰县志》记载，是由明代兰州段家滩人段续所创。“续里居时，创翻车，倒挽河流，以灌田，致有巧思。船河农民皆仿效焉。”段续早年仕途几经起落，晚年回归故里，致力于水车的仿制，经过多次反复，终于在嘉靖三十五年（1556年）获得成功。

公元1556年，段续借鉴云南通河的筒车灌溉技术，在兰州创制了适合于本地的水车。开始架设在现今广武门外的黄河北岸。以后又在现今镇原路北口架设了三轮，以灌溉附近的六百多亩菜畦果园。“水车园”这个地名即由此而来。明末以后，大水车在黄河流域的皋兰、白银、泾川、平凉、银川及陕西得到了广泛使用，促进了这些地区农业生产的发展。
       1952年，兰州大水车达到了全盛时期，黄河两岸水车林立，增至252架，总提灌面积由新中国成立前的2万多亩增加到了10万亩。尤其是广武门至雁滩河段，更是水车的集聚地，单轮、双轮、三轮、五轮等样态不一而足，蔚为壮观。所以，这里又被人们称作“水车园”，兰州也被称为“水车之城”。

1952年，兰州黄河岸边仍有水车252辆。自电力灌溉技术普遍应用后，水车逐年减少，制作者后继乏人，面临濒危状况，对黄河大水车制作技艺进行保护已成为迫在眉睫的重要任务。