环保部的前身最早可追溯至1974年10月，当时成立的国务院环境保护领导小组主要负责制定环保的方针、政策和规定，审定全国环保规划，组织协调和督促检查各地区、各部门的环保工作。

从1982年5月国家建委、国家城建总局、建工总局、国家测绘局、国务院环境保护领导小组办公室合并，共同组建城乡建设环境保护部(内设环境保护局)，到两年后成立的国务院环境保护委员会。

1984年12月，国家环境保护局成立。1988年7月，独立的国家环境保护局(副部级)问世。

1998年，国务院环保委员会被撤销，国家环保局升格为国家环保总局，成为国务院主管环保工作的直属机构。

2008年7月，国家环保总局再次升级为国家环境保护部，成为国务院组成部门。

2018年3月，国务院将环境保护部的职责，国家发展和改革委员会的应对气候变化和减排职责，国土资源部的监督防止地下水污染职责，水利部的编制水功能区划、排污口设置管理、流域水环境保护职责，农业部的监督指导农业面源污染治理职责，国家海洋局的海洋保护职责，国务院南水北调工程建设委员会办公室的南水北调工程项目区环境保护职责整合，组建生态环境部，作为国务院组成部门。生态环境部对外保留国家核安全局牌子。