Sejalan dengan pertumbuhan penduduk dan perkembangan ilmu pengetahuan serta teknologi yang semakin pesat, permasalahan lingkungan menjadi semakin kompleks, seperti kebutuhan air minum, pencemaran air, pencemaran udara, pencemaran laut, persampahan, limbah industri, limbah domestik, limbah bahan beracun berbahaya (B3), dan sebagainya. Untuk menangani permasalahan-permasalahan lingkungan tersebut, diperlukan tenaga-tenaga profesional yang mempunyai wawasan lingkungan yang luas dan menguasai teknologi pengelolaan lingkungan.

Pada tahun 1983, ITS Surabaya membuka program studi Teknik Penyehatan Strata-1 yang merupakan program studi di Departemen Teknik Sipil ITS Surabaya. Program studi Teknik Penyehatan ini lalu dikembangkan dan berdiri secara mandiri menjadi Departemen Teknik Lingkungan yang diresmikan oleh Dirjen DIKTI pada 23 September 1996.

Pada pelaksanaannya, pendidikan di Departemen Teknik Lingkungan mengikuti perkembangan zaman dengan diberikan dalam bentuk kuliah, latihan, praktikum di lapangan, latihan penelitian, dan tugas akhir. Ilmu yang dipelajari di Jurusan Teknik Lingkungan adalah ilmu yang berkaitan dengan bidang Pengelolaan dan Rekayasa Lingkungan. Misalnya Teknologi Penyediaan dan Pengolahan Air Minum, Penyaluran dan Pengolahan Air Limbah, Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), Pengelolaan Sampah, Pencemaran Lingkungan, Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL, manajemen lingkungan, audit lingkungan dan produksi bersih, kesehatan dan keselamatan kerja (K3).

Seiring dengan berkembangnya dunia pendidikan, pada rentang tahun 1999-2009, Departemen Teknik Lingkungan membuka peluang bagi para mahasiswa untuk melanjutkan studi berupa Program Studi Magister dan Doktoral. Pada tahun 2017, Departemen Teknik Lingkungan membuka program International Undergraduate Program (IUP).