日治初期，水底寮地区为一街庄，称为「水底藔庄」，隶属于港东下里。该庄西北与北旗尾庄为邻，北与大响营庄为邻，东北与新开庄为邻，东及东南与内藔庄为邻，南边为枋藔庄，西南边及西边为番仔崙庄。1901年（日治明治三十四年）11月，全台设置二十厅，该庄隶属于恆春厅。1909年（明治四十二年）10月，合併二十厅为十二厅，该庄改隶属于阿缑厅。1920年（大正九年），废十二厅改设五州二厅，该庄改制并雅化为「水底寮」大字，隶属于高雄州潮州郡枋寮庄。战后枋寮庄改制为枋寮乡，隶属于高雄县，大字亦改制为村。1950年高、屏