O Polo Aquático foi fundado em 1949 por atletas da Natação. A estreia em competições oficiais aconteceu em dezembro de 1952. A década de 50 transcorreu com diversas vitórias em campeonatos paulistas, sempre em disputas acirradas com o Floresta, atual Esperia, e o Tietê.
Em 1963, uma equipe predominantemente pinheirense conquistou o maior título alcançado até então pelo Polo Aquático nacional, o primeiro lugar nos Jogos Pan-Americanos realizados em São Paulo. No masculino principal, em 2002, venceram o Campeonato Pan-Americano júnior e até 2006 conquistaram 24 Campeonatos Paulistas e 6 Campeonatos Brasileiros. Até 2012, venceu 2 vezes o Troféu João Havelange.
O Polo Aquático feminino começou no Pinheiros somente em 1991 e até 2006 foi bicampeão paulista, tricampeão do Troféu Brasil e bicampeão do Troféu João Havelange. Na Liga Mundial de 2006 nos EUA, o Pinheiros cedeu para a seleção brasileira feminina 8 atletas e 2 técnicos, e para a seleção masculina 5 atletas.