Nalco Water nasce nel 1928 come National Aluminate Corporation dalla fusione di Chicago Chemical Company e Aluminate Sales Corporation, due società con sede a Chicago che vendevano alluminato sodico per trattamenti delle acque. Chicago Chemical Company vendeva principalmente a municipalità e stabilimenti industriali per il trattamento delle acque che alimentano le caldaie. Aluminate Sales Corporation vendeva alle ferrovie per condizionare l'acqua utilizzata nelle locomotive a vapore.

Nel 1929, National Aluminate organizzò una piccola compagnia nel Texas chiamata Visco Products Company, anche questa specializzata nella vendita di sodio alluminato come un additivo per fanghi di perforazione utilizzati nei pozzi di petrolio. Nalco si afferma nel settore petrolifero.  La sostituzione delle locomotive a vapore con unità alimentate a diesel eliminò, virtualmente, metà delle attività di Nalco negli Stati Uniti. Fu un vero cambiamento per la compagnia, che comprese la necessità di una diversificazione. Trattamenti per olio combustibile a diesel e catalizzatori di combustione, oltre a prodotti chimici per il controllo degli infestanti lungo le ferrovie, crearono nuove opportunità per Nalco in mercati industriali più grandi.

Il nome della compagnia cambiò ufficialmente con Nalco Chemical Company nel 1959, a significare l'ampliamento dell'attività. Negli sforzi di ricerca e sviluppo di Nalco, ci fu un significativo cambiamento da prodotti inorganici a prodotti organici, e la compagnia diventò pioniere nello sviluppare importanti polimeri sintetici da usare nel trattamento dell'acqua.

Rispondendo alle necessità dei clienti durante la crisi energetica degli anni '1970, i 50 anni di esperienza di Nalco nel trattamento dell'acqua e nella tecnologia del petrolio, oltre a una costante e decisa espansione internazionale, hanno aiutato la compagnia a rimanere in una fase di forte crescita.

Nel 1979 a Naperville, Illinois, aprì un nuovo centro tecnico con sofisticate apparecchiature di simulazione dei processi industriali che, per la prima volta in questo settore, consentì ai ricercatori di testare la performance dei prodotti rispettando le condizioni operative dell'impianto del cliente. Nel 1986, un complesso di 300,000 piedi quadrati fu costruito adiacente al centro tecnico e Nalco spostò la sua sede principale a Naperville.

Una crescente attenzione all'ambiente segnò gli anni '1980 e '1990. Guidando il mercato, nel 1984 Nalco introdusse un'innovativa alternativa ai fusti di prodotti chimici, il PORTA-FEED® Advanced Chemical Handling System, che presenta unità di acciaio inossidabile di varie dimensioni completamente drenabili, impilabili e facili da riutilizzare. Innovazioni tecnologiche portano Nalco a sviluppare sofisticati sistemi di risposte diagnostiche, di controllo e di monitoraggio, che forniscono ai nostri clienti un servizio di più alto valore. La nostra storia di premiate tecnologie include significativi progressi in molte aree chiave. Nel 1999, la tecnologia di polimeri di Nalco's ULTIMER® ricevette il premio di Sfida Chimica Verde Presidenziale degli Stati Uniti. Il programma di chimica verde riconosce e promuove lo sviluppo di innovative tecnologie nel settore chimico che prevengono l'inquinamento e che hanno una grande varietà di applicazioni industriali. 

Il consolidamento del mercato globale segnò la decade degli anni '1990, mentre le maggiori industrie di tutto il mondo esponevano i problemi inerenti alle competenze chiave e alla competitività. Più di due dozzine di compagnie furono acquisite e integrate da Nalco, durante una decade che culminò con la stessa Nalco acquisita nel 1999 da Suez Lyonnaise des Eaux, un leader mondiale nei servizi per le infrastrutture. Suez integrò Nalco con Calgon Corporation e Aquazur, entrambe organizzazioni leader mondiali nel trattamento dell'acqua e nei prodotti chimici di processo. Nel marzo 2001, il nome della compagnia cambiò in Ondeo Nalco Company, come parte del rebranding di Suez della sua divisione acqua. 

Due anni dopo, un consorzio di tre compagnie di investimento americane acquistarono Nalco da Suez e ne cambiarono nuovamente il nome. Nel novembre 2004, la nuova Nalco Holding Company riprese la sua attività commerciale nella Borsa di New York, tramite un'iniziale offerta pubblica di azioni. Forti crescite nelle vendite di Nalco fecero passare la soglia dei $ 3 miliardi per la prima volta in quell'anno. Il gruppo investitore fece una serie di offerte azionarie secondarie dal 2005 fino all'inizio del 2007, quando cedette completamente la proprietà della compagnia. 

Nel 2011, Nalco si è fusa con Ecolab.