Wydział Inżynierii Środowiska, pierwotnie pod nazwą Wydziału Inżynierii Sanitarnej, wywodzi się z Wydziału Budownictwa, na którym w roku akademickim 1948/49 wprowadzono wykład z podstaw techniki sanitarnej, a w maju 1949 r. utworzono Katedrę Techniki Sanitarnej.

Wydział Inżynierii Sanitarnej został w Politechnice Wrocławskiej utworzony we wrześniu 1950 r. Było to przede wszystkim zasługą profesora Aleksandra Szniolisa, kierownika wspomnianej Katedry Techniki Sanitarnej, który ideę utworzenia takiego Wydziału podejmował już od roku 1945. Prof. A. Szniolis został też pierwszym dziekanem Wydziału Inżynierii Sanitarnej i piastował tę godność do listopada 1951 r.

Początkowo Wydział Inżynierii Sanitarnej składał się z dwóch oddziałów: komunalnego i instalacyjnego. Po przejściu Uczelni w 1968 r. z systemu katedralnego na instytutowy powstały dwie jego jednostki: Instytut Inżynierii Sanitarnej i Wodnej (I-15) oraz Instytut Inżynierii Chemicznej i Urządzeń Cieplnych (I-13). We wrześniu 1972 r. Instytut Inżynierii Sanitarnej i Wodnej został przekształcony w Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska (I-15).

W 1990 r., idąc za trendami w nazewnictwie naukowo-technicznym, badaniach naukowych i kierunkach kształcenia, Wydział Inżynierii Sanitarnej zmienił nazwę na Wydział Inżynierii Środowiska (W-7).

W 1991 r. z Instytutu Inżynierii Chemicznej i Urządzeń Cieplnych (I-13) została wyodrębniona Katedra Klimatyzacji i Ciepłownictwa (W-7/K1). 1 czerwca 2009 r. Katedra została przekształcona w Instytut Klimatyzacji i Ogrzewnictwa (I-33). Tworząc obok Instytutu Inżynierii Ochrony Środowiska (I-15) podstawową jednostkę organizacyjną Wydziału Inżynierii Środowiska.

W dniu 1 października 2014 roku w wyniku reorganizacji struktury Uczelni na Wydziale Inżynierii Środowiska powstały następujące jednostki: Katedra Technologii Oczyszczania Wody i Ścieków (W7/K1), Katedra Wodociągów i Kanalizacji (W7/K2), Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza (W7/K3), Zakład Biologii Sanitarnej i Ekotechniki  (W7/Z1), Zakład Technologii Odpadów i Remediacji Gruntów (W7/Z2) oraz Zakład Ekologistyki i Zarządzania Ryzykiem Środowiskowym  (W7/Z3), który w 2017 roku zmienił nazwę na Zakład Inżynierii i Ochrony Atmosfery (W7/Z4).

Z dniem 1 września 2024 roku w wyniku reorganizacji struktury Wydziału Inżynierii Środowiska powołane zostały następujące jednostki:
- Katedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza K41W07D08,
- Katedra Gospodarki Wodno-Ściekowej i Technologii Odpadów K91W07D08,
- Katedra Biologii Środowiskowej i Ochrony Atmosfery K92W07D08.

W 2000 r. Wydział Inżynierii Środowiska obchodził Jubileusz 50-lecia.