สืบเนื่องมาจาก เมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2525 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนินทรงเปิดเขื่อนนเรศวรและทรงเยี่ยมราษฎร ณ ตำบลพรหมพิราม อำเภอพรหมพิราม จังหวัดพิษณุโลก ได้พระราชทานพระราชดำริโดยสรุป คือ ให้กรมชลประทานพิจารณาวางโครงการและก่อสร้างเขื่อนเก็บกักน้ำแควน้อยในเขตอำเภอวัดโบสถ์ จังหวัดพิษณุโลก โดยเร่งด่วน เพื่อการบรรเทาอุทกภัยในเขตลุ่มน้ำแควน้อยตอนล่าง และจัดหาน้ำสนับสนุน และเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2545 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนิน ณ พื้นที่ป่าชายเลนแปลงปลูกป่า ณ อำเภอปราณบุรี จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ ได้พระราชทานพระราชดำริให้พิจารณาเร่งรัดดำเนินการก่อสร้างโครงการเขื่อนแควน้อย อำเภอวัดโบสถ์ จังหวัดพิษณุโลก หลังจากนั้นคณะรัฐมนตรีจึงได้สนองพระราชดำริ โดยเริ่มดำเนินการก่อสร้างโครงการเขื่อนแควน้อยขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2546

          พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงได้พระราชทานแนวพระราชดำริ เมื่อปี 2525 และ 2545 ซึ่งสามารถสรุปแนวพระราชดำริที่ทรงพระราชทานแก่หน่วยงานที่เกี่ยวข้องให้พิจารณาถึงความเหมาะสมของโครงการฯ เพื่อช่วยบรรเทาปัญหาความทุกข์ยากเดือดร้อนของราษฎร ในพื้นที่ลุ่มน้ำแควน้อยตอนล่าง เช่น อำเภอวัดโบสถ์ อำเภอพรหมพิราม อำเภอวังทอง และอำเภอเมือง จังหวัดพิษณุโลก ไปจนถึงพื้นที่บางส่วนของจังหวัดพิจิตร ที่ประสบปัญหาความแห้งแล้งจากการขาดแคลนน้ำในฤดูแล้ง จนไม่สามารถประกอบอาชีพเกษตรกรรม ให้ได้ผลผลิตเพียงพอกับการดำรงชีวิต