เมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ พ.ศ.2525 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ ได้เสด็จพระราชดำเนินทรงเปิดเขื่อนนเรศวร และทรงเยี่ยมราษฎร ณ บริเวณเขื่อนนเรศวร บ้านหาดใหญ่ ตำบลพรหมพิราม อำเภอพรหมพิราม จังหวัดพิษณุโลก ได้พระราชทานพระราชดำริเกี่ยวกับงานชลประทาน ดังต่อไปนี้

          1.  ควรพิจารณาวางโครงบริเวณตอนเหนือของทุ่งสาน เพื่อจัดหาน้ำให้ราษฎรหมู่บ้านต่างๆ นอกเขตชลประทานทุ่งสาน ซึ่งเป็นพื้นที่บริเวณทุ่งสานตอนบน และตอนกลาง สามารถมีน้ำทำการเพาะปลูกได้ทั้งในฤดูฝน-ฤดูแล้ง และมีน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภคสำหรับราษฎรหมู่บ้านต่างๆ ดังกล่าวตลอดปี นอกจากนั้นยังจะช่วยบรรเทาอุทกภัยสำหรับพื้นที่เพาะปลูกบริเวณทุ่งสานอีกด้วย

          2. ควรพิจารณาวางโครงการและก่อสร้างเขื่อนเก็บกักน้ำแควน้อย ในเขตอำเภอวัดโบสถ์ จังหวัดพิษณุโลก โดยเร่งด่วน เขื่อนเก็บกักน้ำแควน้อยนี้ควรพิจารณาวางโครงการให้เก็บกักน้ำไว้อย่างเต็มที่ เพื่อการบรรเทาอุทกภัยในเขตลุ่มน้ำแควน้อยตอนล่าง และจัดหาน้ำสนับสนุนโครงการชลประทานพิษณุโลก และโครงการชลประทานเจ้าพระยาใหญ่ ให้ได้ผลอย่างสมบูรณ์ต่อไป สำหรับเขื่อนเก็บกักน้ำแควน้อยนี้ การพลังงานแห่งชาติกำลังศึกษาและจัดทำรายงานความเหมาะสมของโครงการอยู่ และจะได้ดำเนินการก่อสร้างต่อไป

          3. ควรพิจารณาวางโครงการและก่อสร้างอ่างเก็บน้ำตามลำน้ำสาขาต่างๆ ของแควน้อยตอนล่าง บริเวณท้ายเขื่อนเก็บกักน้ำแควน้อย เพื่อจัดหาน้ำให้ราษฎรหมู่บ้านต่างๆ ในเขตอำเภอวัดโบสถ์ จังหวัดพิษณุโลก พื้นที่ประมาณ 19,000 ไร่ สามารถทำการเพาะปลูกได้ตลอดปี นอกจากนั้นยังจะช่วยบรรเทาอุทกภัยแก่พื้นที่เพาะปลูกบริเวณท้ายอ่างเก็บน้ำต่างๆ ดังกล่าวอีกด้วย

          ในปี พ.ศ.2526 สำนักงานพลังงานแห่งชาติ  ได้รับความช่วยเหลือจากรัฐบาลออสเตรเลียในการว่าจ้างบริษัทวิศวกรที่ปรึกษา REDECON AUSTRALIA Pty.,Ltd., ดำเนินการศึกษาจัดทำรายงานความเหมาะสมและศึกษาผลกระทบสิ่งแวดล้อมของโครงการ ซึ่งแล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2530  ต่อมา ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ.2535 กรมชลประทานได้รับมอบหมายให้เป็นผู้ดำเนินการศึกษาโครงการเขื่อนแควน้อยต่อจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย  เดือนกันยายน พ.ศ.2536  กรมชลประทานได้ว่าจ้างบริษัทที่ปรึกษา ได้แก่ บริษัท ปัญญาคอนซัลแตนท์ จำกัด บริษัท รีซอลส์เอ็นจิเนียริ่งคอนซัลแตนท์ จำกัด เพื่อศึกษาทบทวนความเหมาะสม และบริษัท เทสโก้ จำกัด เพื่อศึกษาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการประชาสัมพันธ์ โดยดำเนินการแล้วเสร็จสมบูรณ์เมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ.2538     

          วันที่ 4 ธันวาคม พ.ศ.2538 ณ ศาลาดุสิตาลัย สวนจิตรลดา พระราชวังดุสิต พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ ได้พระราชทานพระราชดำรัสตอนหนึ่งว่า “.....ส่วนที่พิษณุโลกก็มีน้ำไหลลงมาจากข้าง ๆ อีกสายหนึ่ง แควน้อยซึ่งจะต้องทำ....อันนี้ก็ยังไม่ได้ทำ ซี่งจะต้องทำ เพื่อเก็บกักน้ำที่มาจากอำเภอชาติตระการ  อาจจะมีคนค้านว่าทำไมทำเขื่อนพวกนี้แล้วมีประโยชน์อะไร ก็เห็นแล้วประโยชน์ของเขื่อนใหญ่เขื่อนนี้ ถ้าไม่มี 2 เขื่อนนี้ ที่นี่น้ำจะท่วมยิ่งกว่า จะไม่ท่วมเพียงแค่นี้ จะท่วมทั้งหมด.....”

          การออกแบบรายละเอียดโครงการแล้วเสร็จเมื่อเดือนสิงหาคม พ.ศ.2545  รายงานการวิเคราะห์ผลกระทบสิ่งแวดล้อมของโครงการได้ผ่านการพิจารณาตามขั้นตอนและคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ มีมติเห็นชอบรายงาน เมื่อวันที่ 24 ธันวาคม พ.ศ.2545  และคณะรัฐมนตรีได้อนุมัติให้เริ่มดำเนินการก่อสร้างโครงการเขื่อนแควน้อย เมื่อวันที่ 21 มกราคม พ.ศ.2546

          วันที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ.2545 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนินพร้อมด้วย สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ไปในพิธีน้อมเกล้าฯ ถวายโครงการปลูกป่าถาวร จำนวน 1 ล้านไร่ เฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เนื่องในวโรกาสทรงครองราชย์เป็นปีที่ 50 ในส่วนของบริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) ณ พื้นที่ป่าชายเลนแปลงปลูกป่า FPT 29 และ 29/3 อำเภอปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ได้พระราชทานพระราชดำริให้ นายสุวิทย์ คุณกิตติ รองนายกรัฐมนตรี ให้พิจารณาความเหมาะสมในการดำเนินการก่อสร้างโครงการเขื่อนแควน้อย อำเภอวัดโบสถ์  จังหวัดพิษณุโลก  กรมชลประทานจึงได้วางแผนงานที่จะดำเนินการก่อสร้างโครงการเขื่อนแควน้อยอันเนื่องมาจากพระราชดำริ จ.พิษณุโลก ในปี 2546 - 2554 ระยะเวลาดำเนินการ 9 ปี โดยในปี 2546  จะขอใช้งบประมาณจาก กปร. และใช้งบประมาณปกติก่อสร้างโครงการในปีต่อๆ ไปจนแล้วเสร็จ

วัตถุประสงค์ของโครงการ          

          1.  เพื่อเป็นแหล่งน้ำสำหรับการเพาะปลูกทั้งในฤดูฝนและฤดูแล้ง สำหรับพื้นที่เพาะปลูกในลุ่มน้ำแควน้อย รวมทั้งเป็นแหล่งน้ำเสริมการเพาะปลูกในฤดูแล้งของพื้นที่โครงการเจ้าพระยา
          2.  เพื่อช่วยบรรเทาอุทกภัยบริเวณพื้นที่ลุ่มน้ำแควน้อยตอนล่าง  โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตอำเภอวัดโบสถ์ อำเภอเมือง และอำเภอวังทอง 

สภาพทั่วไป       

          แม่น้ำแควน้อยเป็นลุ่มน้ำสาขาย่อยฝั่งซ้ายของแม่น้ำน่าน มีต้นน้ำอยู่ที่อำเภอชาติตระการ จังหวัดพิษณุโลก ไหลผ่านอำเภอวัดโบสถ์ บนนจบแม่น้ำน่านที่อำเภอพรหมพิราม จังหวัดพิษณุโลก  สภาพพื้นที่ตอนล่างของแม่น้ำแควน้อย ประมาณ 200,000 ไร่ เป็นพื้นที่เกษตรกรรมที่ประสบปัญหาน้ำท่วมและขาดแคลนน้ำเป็นประจำทุกปี  ราษฎรส่วนใหญ่ 80%  เป็นเกษตรกรที่มีรายได้ต่ำ ทำนาได้ครั้งเดียวในฤดูฝน แต่มักได้รับความเสียหายจากปัญหาน้ำท่วม โดยมีพื้นที่ประมาณ 75,000 ไร่ ในเขตอำเภอวัดโบสถ์ อำเภอวังทอง อำเภอพรหมพิราม และอำเภอเมือง จังหวัดพิษณุโลก มักเกิดปัญหาน้ำท่วมเป็นประจำทุกปี และมีแนวโน้มจะทวีความรุนแรงเป็นลำดับ

          โครงการเขื่อนแควน้อยอันเนื่องมาจากพระราชดำริ มีเป้าหมายหลักเพื่อแก้ไขปัญหาอุทกภัย โดยเฉพาะในเขตพื้นที่จังหวัดพิษณุโลกและจังหวัดใกล้เคียง รวมถึง ยังจะเป็นแหล่งน้ำสนับสนุนให้กับพื้นที่ชลประทานฝั่งซ้ายและฝั่งขวาของแม่น้ำแควน้อย ส่งน้ำเสริมให้กับพื้นที่เพาะปลูกของโครงการเจ้าพระยาใหญ่ เป็นแหล่งน้ำใช้ในการเกษตร การอุปโภค บริโภค  นอกจากนี้ ยังได้สร้างเขื่อนทดน้ำพญาแมน เพื่อช่วยยกระดับน้ำเข้าคลองชลประทาน ส่งน้ำช่วยเหลือพื้นที่การเกษตร 4 อำเภอของจังหวัดพิษณุโลก คือ อำเภอวัดโบสถ์ อำเภอพรหมพิราม อำเภอวังทอง และอำเภอเมือง 

          เมื่อวันที่ 5 สิงหาคม พ.ศ.2552  นายชูชาติ ฉุยกลม ผู้อำนวยสำนักก่อสร้าง 2 โครงการเขื่อนแควน้อย จ.พิษณุโลก เปิดเผยว่า สำนักราชเลขาธิการ พระบรมมหาราชวัง ได้ส่งหนังสือ เลขที่ รล.005.2/13227 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดชมหาราช ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานชื่อเขื่อนแควน้อยอันเนื่องมาจากพระราชดำริ เป็น เขื่อนแควน้อยบำรุงแดน ซึ่งหมายถึง "เขื่อนแควน้อยที่ทำให้มีความเจริญขึ้นในเขตพื้นที่" สำหรับเขื่อนทดน้ำพญาแมน ทรงพระราชดำรัสเห็นควรให้ใช้ชื่อเดิม