Nhằm đáp ứng những vấn đề môi trường phát sinh trong quá trình phát triển kinh tế – xã hội, ngày 18 tháng 01 năm 2000 Giám đốc Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh đã ra quyết định số 14/QĐ/ĐHQG/TCCB về việc thành lập Khoa Môi Trường tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên. PGS.TS. Vũ Chí Hiếu, giảng viên Khoa Địa chất được giao nhiệm vụ tổ chức và lãnh đạo khoa mới này. Sự ra đời Khoa Môi Trường đánh dấu một mốc quan trọng trong việc đào tạo cán bộ khoa học cơ bản về Môi trường phù hợp với xu thế của Thế giới, đồng thời cũng là một mốc lớn trong việc đa dạng ngành đào tạo của Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, một trong những cơ sở đào tạo và nghiên cứu khoa học cơ bản lớn của Việt Nam.
Trong thời gian đầu, lực lượng cán bộ của khoa chủ yếu được điều động từ các Khoa trong trường ĐH Khoa học Tự nhiên như Địa chất, Sinh học, Hóa học và một số cử nhân các chuyên ngành liên quan tới môi trường mới tốt nghiệp. Sau hơn 20 năm hình thành và phát triển, đội ngũ viên chức – người lao động (VC-NLĐ) của Khoa đã không ngừng được tăng lên về cả số lượng và chất lượng. Đến tháng 1/2023, Khoa Môi Trường đã có 50 VC-NLĐ (bao gồm 5 Phó giáo sư, 18 Tiến sĩ, 26 Thạc sĩ, và 1 Cử nhân) với 44% cán bộ có trình độ Tiến sĩ trở lên. Đội ngủ giảng viên, nghiên cứu viên được đào tạo bài bản tại các cơ sở giáo dục uy tín trong và ngoài nước, đóng góp vào nguồn nhân lực vững mạnh cho công tác đào tạo và nghiên cứu của Khoa.
Ở bậc Đại học, Khoa Môi Trường có 04 chương trình đào tạo bậc cử nhân, bao gồm ngành Khoa học Môi trường (tuyển sinh từ năm 2000), ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường (tuyển sinh từ năm 2007), ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường (tuyển sinh từ năm 2022), và ngành Khoa học môi trường theo chương trình đề án chất lượng cao (tuyển sinh từ năm 2020). Tính đến nay, Khoa Môi trường đã đào tạo được gần 2400 cử nhân ngành Khoa học Môi trường, 1100 cử nhân ngành Công nghệ Kỹ thuật Môi trường. Ở bậc Sau đại học, Khoa Môi Trường phụ trách đào tạo 02 ngành Thạc sĩ là ngành Khoa học Môi trường (tuyển sinh từ năm 2001) và ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường (tuyển sinh từ năm 2004), phụ trách đào tạo 02 ngành Tiến sĩ là ngành Môi trường Đất và Nước (tuyển sinh từ năm 2006) và ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường (tuyển sinh từ năm 2007). Số lượng tuyển sinh hằng năm ở bậc đại học của Khoa khoảng 350 sinh viên/năm, 40 học viên cao học, và 6 nghiên cứu sinh.
Ngoài công tác giảng dạy, các thầy cô Khoa Môi Trường tích cực tham gia các hoạt động nghiên cứu khoa học nhằm đóng góp giải quyết các vấn đề môi trường bức thiết như ô nhiễm môi trường nước và không khí, biến đổi khí hậu, sử dụng hiệu quả tài nguyên, vật liệu môi trường, … Trong giai đoạn 2015–2020, các thầy cô của Khoa đã có gần 350 công bố khoa học trên các tạp chí và kỷ yếu hội nghị trong và ngoài nước (85 bài báo khoa học trên các tạp chí quốc tế trong danh mục SCI-E) và thực hiện 62 đề tài, nhiệm vụ nghiên cứu khoa học các cấp. Các kết quả đạt được này đóng góp rất lớn trong triển khai và nâng cao chất lượng trong công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học.
Công tác quan hệ đối ngoại cũng nhận được sự quan tâm rất lớn trong quá trình phát triển của Khoa. Trong những năm gần đây, công tác này được đẩy mạnh và mở rộng hơn, đa dạng hóa các nội dung hợp tác như nghiên cứu, đào tạo, chương trình trao đổi giảng viên và sinh viên,… Khoa đẩy mạnh phong trào cựu sinh viên và phối hợp với các cựu sinh viên, các doanh nghiệp, đối tác trong triển khai và phát triển các chương trình đào tạo. Đến nay, Khoa đã ký kết hợp tác với hơn 8 đơn vị, doanh nghiệp trong nước và có nhiều hợp tác với các Trường/Viện ở nhiều nước trên thế giới như Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc, Hungary, Anh, Mỹ,…
Với hơn 20 năm thành lập và phát triển, Khoa Môi trường đã phần nào khẳng định được vị thế, uy tín đào tạo và nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học, công nghệ, và quản lý môi trường ở Việt Nam nói chung và khu vực phía Nam nói riêng. Trong thời gian tới, Khoa tiếp tục phát triển để nâng tầm và khẳng định vị thế của mình, gắn kết đào tạo, nghiên cứu và chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường với thực tiễn xã hội, tăng cường hợp tác trong đào tạo và nghiên cứu với các đối tác chiến lược trong và ngoài nước.