Khoa Kỹ thuật Môi trường là một trong mười hai khoa chuyên ngành của Trường Đại học Xây dựng. Cùng với lịch sử ra đời và phát triển của Trư­ờng Đại học Xây dựng, các ngành/chuyên ngành cơ bản (Cấp thoát nước và Thông gió cấp nhiệt) của Khoa Kỹ thuật Môi trường ngày nay được hình thành từ những ngày đầu thành lập Trư­ờng Đại học Xây dựng vào năm 1966. Năm 1971, các bộ môn đào tạo về Cấp thoát nước và Thông gió cấp nhiệt kết hợp với bộ môn Vật liệu xây dựng hình thành nên Khoa Vật liệu xây dựng và Kỹ thuật vệ sinh.

Năm 1989, đứng trước yêu cầu đổi mới của đất nước, cần thiết phải đào tạo một lực lượng lớn kỹ sư, thạc sỹ và tiến sỹ trong lĩnh vực môi trường, ngành Cấp thoát nước và Thông gió cấp nhiệt đã tách khỏi Khoa Vật liệu xây dựng và Kỹ thuật vệ sinh để thành lập Khoa Kỹ thuật Môi trường. Đây là Khoa Kỹ thuật Môi trường đầu tiên trong hệ thống các trường đại học kỹ thuật ở Việt Nam, gồm có 3 bộ môn: (1) Cấp thoát nước, (2) Vi khí hậu công trình (này là Bộ môn Vi khí hậu và Môi trường xây dựng), (3) Nhiệt kỹ thuật (nay là Bộ môn Năng lượng và Môi trường). Đến năm 2001, Khoa Kỹ thuật Môi trường có thêm (4) Bộ môn Công nghệ và Quản lý Môi trường và ngành đào tạo mới là Môi trường Đô thị và Khu công nghiệp (nay là ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường) được bắt đầu tuyển sinh từ khóa 46 của Trư­ờng Đại học Xây dựng. Năm 2019, đứng trước xu hướng chung và yêu cầu đổi mới chương trình đào tạo đại học của Trư­ờng Đại học Xây dựng, Khoa Kỹ thuật Môi trường đã thực hiện xây dựng và đưa vào tuyển sinh thêm một ngành đào tạo mới - ngành Kỹ thuật Môi trường, là ngành đào tạo trình độ đại học mới theo phương pháp tiếp cận CDIO (viết tắt của các từ tiếng Anh: Conceive – Design – Implement - Operate) tiên tiến đáp ứng chuẩn quốc tế nhằm trang bị cho sinh viên nền tảng kiến thức vững chắc về khoa học tự nhiên và kỹ thuật, và khả năng hình thành ý tưởng - thiết kế ý tưởng - thực hiện - vận hành các hệ thống xử lý và kiểm soát ô nhiễm môi trường, hạ tầng kỹ thuật môi trường.

Trải qua hơn 60 năm đào tạo và hơn 30 năm thành lập, Khoa Kỹ thuật Môi trường đã có sự trưởng thành đáng kể về số lượng và chất lượng, trở thành đơn vị mạnh của trường về đào tạo các ngành/chuyên ngành, các bậc học từ đại học đến thạc sỹ, tiến sỹ, và nghiên cứu khoa học trong các lĩnh vực cơ sở hạ tầng và kỹ thuật môi trường, khoa học và quản lý môi trường, phát triển bền vững. Các cựu sinh viên, học viên của Khoa Kỹ thuật Môi trường, nhiều người đang giữ trọng trách ở các cơ quan lãnh đạo Đảng, chính quyền từ Trung ương đến địa phương, ở các  tập đoàn kinh tế, tổng công ty, công ty, tổ chức… Hiện nay, Khoa Kỹ thuật Môi trường có 48 cán bộ viên chức, trong đó có: 02 Nhà giáo Nhân dân, Nhà giáo ưu tú, 10 Giáo sư và Phó giáo sư, 40 Tiến sỹ, Thạc sỹ và giảng viên.