王水教授的研究方向涉及空间等离子体物理学，太阳大气和行星际介质物理学，磁层物理学，哨声、甚低频发射和电波传播等领域，已发表论文100余篇，其研究成果被广泛应用。在哨声和甚低频发射的观测和研究中，部分成果获1978年中国科学院重大科技成果奖，太阳大气动力学的数值研究获1992年中国科学院自然科学二等奖和1993年国家自然科学二等奖。他担任国内《空间物理》、《地球物理》、《天文学》、《电波传播》等多种刊物的编委，国际日地物理科学委员会（SCOSTEP）委员，国际无线电科学联盟（IURS）中国委员会H组委员，国际空间委员会（COSPAR）中国委员会（CNCOSPAR）委员，国际天文学会（IAU）会员，中国物理学会常务理事。曾担任国内空间物理刊物副主编，中国空间科学学会常务理事，中国电子学会电波传播学会理事。指导过多名博士后、博士和硕士研究生。