Через ворота Водяной башни в древности осуществлялся проезд из кремля на восток и в южную сторону к Ростовскому озеру. Через ворота Водяной башни в древности осуществлялся проезд из кремля на восток и в южную сторону к Ростовскому озеру. Второй этаж башни использовался для различных целей, в частности, в нем в 1690-е годы была устроена архиерейская столовая.
К XIX веку Водяная башня дошла со значительными искажениями своего первоначального облика. Она утратила древнее покрытие, сильно искажен был ее западный фасад, обращенный к центральному двору кремля.
Начиная с 1883 года осуществлялась реставрация памятников Ростовского кремля. В 1896 году дошла очередь и до Водяной башни. В тот год были отреставрированы ее западный и восточный фасады, интерьеры, и она получила новое покрытие в виде четырехгранного шатра со смотровой вышкой.
В 1954 году Водяная башня была завершена более стройным шатром, который существует в настоящее время. Это произошло в рамках реставрации кремля, проводившейся после повредившего его смерча 1953 года.
Водяная башня в настоящее время имеет тот облик, который она приобрела в результате двух реставраций – 1896 и 1954 годов.