Bosworth Water Park, i Leicestershire, stängdes efter att polisen hade kallats till omkring 15:50 BST på lördagen.
Pojken fördes till sjukhus men dog senare. En man och en kvinna har gripits och hålls i förvar, sade Leicestershire polisen.
En kvinna, som var i parken med sin dotter, sade att hon inte hade varit där länge när hon såg HLR göras på en liten pojke vid sidan av vattnet.
Samantha Scott sade: " Jag är inte säker på hur händelsen gick till, det var många barn i vattnet igår, de flesta med vuxna.
"Vattnet var så skumt med all sand, om någon hade gått under, skulle du inte ha kunnat se dem alls.
"Jag skulle inte låta någon av mina gå längre in än deras knän som vattnet hade stenar under den också och båda flickorna skar sina fötter. Det såg väldigt djupt ut i mitten.
"Den första vi såg var en gentleman som utförde hjärt-lungräddning, alla hade blivit tysta och man kunde se att vi alla lyssnade på ett rop eller något tecken på att allt var okej.
"Ambulansen kom, men vi åkte när de flög iväg."
Ett annat ögonvittne, Olivia Quinn, sa att scenen var "hemsk".
"Det har inte lämnat mitt sinne att se pojkens kropp på marken och se människor försöka rädda honom genom att ge honom hjärt-lungräddning", sade miss Quinn.
"Alla var i chock, grät och bad för den lilla pojken. Ambulansen tog ett tag att komma eftersom den var så upptagen med människor överallt och bilar runt hela parken.
"Det såg inte bra ut eftersom det måste ha gått 30 minuter en man fortfarande försökte med HLR.
"När jag såg pojkens kropp flyttas på båren in i ambulansen, kunde jag se sjukvårdare fortfarande ge hjärt-lungräddning i ambulansen. Några bilar följde ambulansen och jag tänkte för mig själv att det måste vara föräldrarna."
Ägaren Nigel Riley sa att det var en "tråkig händelse" och parken i Market Bosworth öppnades på söndag.
I ett uttalande på sin Facebook-sida stod det: "Från all personal på Bosworth Water Park vill vi framföra våra djupaste sympatier till alla som drabbats av denna tragiska förlust av liv."
Polisen har bett folk att inte spekulera om omständigheterna kring dödsfallet.
Alla vittnen som kan ha sett vad som hände bör kontakta polisen, särskilt om de har några videofilmer från lördagen av Blue Lagoon strandområdet.
En femårig pojke har dött i en misstänkt drunkning i en vattenpark.