Repris en 1884 par l'administration des Eaux et Forêts, l'établissement s'oriente vers la recherche piscicole avec Jean Crettiez, puis choisit la thématique plus vaste de l'Hydrobiologie. A partir de 1919, Louis Kreitmann, ingénieur forestier Savoyard, fonde le laboratoire de recherches hydrobiologiques des Eaux et Forêts. Jusqu'en 1932, il réalise des études sur les courants du Léman et s'attache à restaurer la situation piscicole de ce lac totalement dégradé par quatre années de braconnage durant la première guerre mondiale.
Dans la continuité de son prédécesseur, Paul Vivier consacre une grande partie de ses travaux à la limnologie, science définie comme l'océanographie des lacs (appellation donnée par le suisse Forel 1841-1912), devenue l'océanographie des eaux douces continentales. Il crée, après la seconde guerre mondiale, la Station d'Hydrobiologie Appliquée qui regroupe alors quatre stations dont celle de Thonon. La plus importante d'entre elles est celle du Paraclet, à côté d'Amiens. L'un d'entre eux, Bernard Dussart, est nommé à la tête du laboratoire de Thonon-les-Bains jusqu'en 1958, date de la nomination de Pierre Laurent.
En 1964, les services forestiers sont rattachés à l'INRA. Il faut alors envisager de quitter le parc de Rives car les locaux deviennent trop exigus. Il est également nécessaire de créer un nouvel outil d'expérimentation piscicole. Lorqu'en 1968, un vaste domaine au bord du Léman est mis en vente, l'INRA se porte acquéreur. Les bâtiments actuels sont réalisés et c'est en 1975 que Raymond Février, alors Directeur Général de l'INRA, inaugure les nouveaux locaux construits au-dessus du "château", ancienne propriété des sucreries Béguin. Philippe Olive, Daniel Gerdeaux, Pierre Luquet et Gérard Balvay vont alors se succéder à la direction de la station.
Depuis 1999, une Unité Mixte de Recherche(UMR-42) est créée entre l' INRA et l'Université de Savoie.

Elle a été dirigée de mars 2002 à décembre 2010 par Jean Marcel Dorioz.

Son actuel Directeur depuis janvier 2011 est Bernard Montuelle.