Gunnar Sætren preget Kanalvæsenet (vassdragsvesenet) i sitt 41-årige virke der, de siste 18 årene som kanaldirektør. Bandak–Norsjøkanalen i Telemark, hydrologiske kart og vassdragsbeskrivelser samt initiativ til statens oppkjøp av fosser for kraftverk er markante resultater av hans arbeid.
Sætren vokste opp i Elverum. Han gikk på Lillehammer Latin- og Realskole, deretter på den polytekniske avdeling ved Qvams skole i Christiania. 1862–65 studerte han ved den tekniske høyskolen i Zürich og ble, så vidt vites, Norges første diplomingeniør (Diplomprüfung). Våren 1866 ble han ansatt i Kanalvæsenet som tegner. Samme år ble han overført til vassdragsarbeider og -undersøkelser på Vestlandet som assistent frem til 1873, deretter arbeidsbestyrer til 1887. Han var bestyrer for kanalanlegget Bandak–Norsjø 1887–89, fungerende kanaldirektør 1889–91 og avsluttet karrieren som kanaldirektør 1891–1907.
Kanalvæsenet, opprettet 1847, var statens kompetanseorgan for utnyttelse av de innenlandske vannveier, med avveining mellom delvis motstridende krav i vassdragene: skipstrafikk, tømmerfløting, industri, ras- og flomsikring, kraftverk, laksetrapper. Bandak–Norsjøkanalen, bygd 1887–92, er et varig monument over Sætrens ingeniørinnsats. Slusene ved Vrangfoss er bemerkelsesverdige: løftehøyde 23 meter ved hjelp av fem sluser, båtlengde opptil 100 fot. Kanalen ble straks en ferdselsåre og et turistmål. Kanalbygging gav også kunnskaper som var nyttige for senere vannkraftutbygging.
Sætren så den fremtidige verdien av fossefall for produksjon av elektrisk kraft. Det forutsatte imidlertid kunnskaper om nedbørsforhold og tilsig. Derfor opprettet han en egen avdeling for vassdragshydrologi i Kanalvæsenet 1895. 1904 og 1907 utgav han vassdragsbeskrivelser og kart over vannkraftressursene i Norge. Han planla også omorganiseringen av Kanalvæsenet til Vassdragsvesenet (fra 1998: NVE, Norges vassdrags- og energidirektorat), en endring som først trådte i kraft etter at Sætren hadde sluttet.
Som patriot tok Sætren initiativ til kontroll med utlendingers utnyttelse av norske vannfall. Han var likevel klar over at selv om vannfallene lå i Norge, fantes kapitalen i utlandet. Hans synspunkt var at elektrisiteten skulle tjene folk i Norge. Kykkelsrudfossene i Glomma ble utbygd fra 1899 med Sætren i styret. I foredrag og artikler fremmet han en rekke forslag om regulering av elver, kanalbygging og kraftverk overfor departementet, bl.a. Øyeren–Oslo, Vorma, Mjøsa, Nore og Førre. Sætren var Sam Eydes nærmeste rådgiver i saker som gjaldt vannkraft, og hans vassdragsundersøkelser og plan fra 1902 viste at Telemarks fosser, spesielt Rjukanfossen, kunne gi nødvendig kraft til Birkeland-Eydes kunstgjødselproduksjon.
Sætren søkte avskjed fra Kanalvæsenet 1907, flere år før han nådde aldersgrensen, etter en interpellasjon i Stortinget om hans private kjøp av betydelige rettigheter i Rjukanfossen. Deretter opprettet han sammen med ingeniør Gotfred Sætersmoen et privat hydroteknisk konsulentfirma, som hovedsakelig planla større vannkraftutbygginger; mest kjent er deres plan for utbygging av Norefallene i Numedalslågen (1910).
Sætren var medlem av komiteen som 1895–97 utredet vannkraftens anvendelse til jernbanedrift m.m. og formann i komiteen som 1906–09 utarbeidet lovforslag om offentlig tilsyn med vassdragsanlegg. Han representerte også Norge på flere internasjonale konferanser. Sætren var den første redaktør i Norsk Teknisk Tidsskrift (nå Teknisk Ukeblad) 1883–86. I Kristiania arbeidet han energisk for byggingen av Holmenkolbanen og var formann i direksjonen i de første 10 årene, fra 1896. Han ble utnevnt til ridder av St. Olavs Orden 1893.
Gunnar Sætren spådde 1903 (slik det senere ble) at kraftkrevende industri ville få en stor fremtid i Norge: “De elektrolytiske bedrifter vil antagelig blive fordelaktige i Norge, der har stor og billig vandkraft.”