985年完成南化水库计画及检讨报告，预估完成后于平均每日提供80万立方公尺的用水量，可有效改善南、高之缺水及水质不佳问题，并可满足该地区至2001年之用水需求量。计画时原订名后堀水库，但省府以名称不雅为由，于1985年决定改以所在地南化乡（今台南市南化区）命名。
第一期工程.第一期工程为主体水坝兴建工程，于1986年由行政院核定兴建，1988年12月开工，于1993年7月封堵蓄水，1993年11月全部完工，集水面积104平方公里，总蓄水量1亿5805万立方公尺，为台湾公共给水单