土木工程是具有很強的實踐性的學(xué)科。在早期，土木工程是通過工程實踐，總結(jié)成功的經(jīng)驗，尤其是吸取失敗的教訓(xùn)發(fā)展起來的。從17世紀開始，以伽利略和牛頓為先導(dǎo)的近代力學(xué)同土木工程實踐結(jié)合起來，逐漸形成材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、巖體力學(xué)，作為土木工程的基礎(chǔ)理論的學(xué)科。這樣土木工程才逐漸從經(jīng)驗發(fā)展成為科學(xué)。在土木工程的發(fā)展過程中，工程實踐經(jīng)驗常先行于理論，工 程事故常顯示出未能預(yù)見的新因素，觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今不少工程問題的處理，在很大程度上仍然依靠實踐經(jīng)驗。
土木工程技術(shù)的發(fā)展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學(xué)試驗和理論研究，有兩個原因：一是有些客觀情況過于復(fù)雜，難以如實地進行室內(nèi)實驗或現(xiàn)場測試和理論分析。例如，地基基礎(chǔ)、隧道及地下工程的受力和變形的狀態(tài)及其隨時間的變化，至今還需要參考工程經(jīng)驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐，才能揭示新的問題。例如，建造了高層建筑、高聳塔桅和大跨橋梁等，工程的抗風和抗震問題突出了，才能發(fā)展出這方面的新理論和技術(shù)。
技術(shù)上、經(jīng)濟上和建筑藝術(shù)上的統(tǒng)一性。人們力求最經(jīng)濟地建造一項工程設(shè)施，用以滿足使用者的預(yù)定需要，其中包括審美要求。而一項工程的經(jīng)濟性又是和各項技術(shù)活動密切相關(guān)的。工程的經(jīng)濟性首先表現(xiàn)在工程選址、總體規(guī)劃上，其次表現(xiàn)在設(shè)計和施工技術(shù)上。工程建設(shè)的總投資，工程建成后的經(jīng)濟效益和使用期間的維修費用等，都是衡量工程經(jīng)濟性的重要方面。這些技術(shù)問題聯(lián)系密切，需要綜合考慮。
符合功能要求的土木工程設(shè)施作為一種空間藝術(shù)，首先是通過總體布局、本身的體形、各部分的尺寸比例、線條、色彩、明暗陰影與周圍環(huán)境，包括它同自然景物的協(xié)調(diào)和諧表現(xiàn)出來的；其次是通過附加于工程設(shè)施的局部裝飾反映出來的。工程設(shè)施的造型和裝飾還能夠表現(xiàn)出地方風格、民族風格以及時代風格。一個成功的、優(yōu)美的工程設(shè)施，能夠為周圍的景物、城鎮(zhèn)的容貌增美，給人以美的享受；反之，會使環(huán)境受到破壞。
在土木工程的長期實踐中，人們不僅對房屋建筑藝術(shù)給予很大注意，取得了卓越的成就；而且對其他工程設(shè)施，也通過選用不同的建筑材料，例如采用石料、鋼材和鋼筋混凝土，配合自然環(huán)境建造了許多在藝術(shù)上十分優(yōu)美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城，現(xiàn)代世界上的許多電視塔和斜張橋，都是這方面的例子。
土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進行的勘測、設(shè)計、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動；也指工程建設(shè)的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。 建造工程設(shè)施的物質(zhì)基礎(chǔ)是土地、建筑材料、建筑設(shè)備和施工機具。借助于這些物質(zhì)條件，經(jīng)濟而便捷地建成既能滿足人們使用要求和審美要求，又能安全承受各種荷載的工程設(shè)施，是土木工程學(xué)科的出發(fā)點和歸宿。
