กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มีประวัติการก่อตั้งเริ่มแต่สมัยรัฐบาลนายธานินทร์ กรัยวิเชียร ซึ่ง คณะอนุกรรมการวางนโยบายและแผนวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี โดยมี ศ.ดร.ชุบ กาญจนประกร เป็นประธานอนุกรรมการ และ ศ.ดร.สง่า สรรพศรี เป็นรองประธาน ได้เสนอแนะให้จัดตั้ง กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและการพลังงาน แต่ยังไม่ได้ข้อยุติก็เกิดการเปลี่ยนแปลงรัฐบาลเสียก่อน

รัฐบาลชุดถัดมาของพลเอก เกรียงศักดิ์ ชมะนันทน์ได้ดำเนินการจัดตั้งกระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและการพลังงาน โดยประกาศใช้ในราชกิจจานุเบกษา มีผลตั้งแต่วันที่ 24 มีนาคม พ.ศ. 2522^[3]

ในภายหลังได้มีการเปลี่ยนชื่อกระทรวงเป็น กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม มีผลเมื่อ 4 เมษายน พ.ศ. 2535^[4] และมีการจัดตั้งหน่วยงานเพิ่มเติมอีกหลายหน่วยงาน ดังนี้

• หน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการควบคุมมลพิษ ได้แก่
  • กรมควบคุมมลพิษ กรมส่งเสริมคุณภาพสิ่งแวดล้อม สำนักนโยบายและแผนสิ่งแวดล้อม ซึ่งจัดตั้งในปี พ.ศ. 2535 อันเป็นผลสืบเนื่องมาจากการประกาศใช้พระราชบัญญัติส่งเสริมและรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ พ.ศ. 2535 โดยรับโอนอำนาจหน้าที่และกิจการบริหารของสำนักงานคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติที่ยุบไป
  • องค์การจัดการน้ำเสีย จัดตั้งเมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม พ.ศ. 2538 ตามพระราชกฤษฎีกา เป็นหน่วยงานรัฐวิสาหกิจที่ดำเนินงานด้านสาธารณูปการ ทำหน้าที่ส่งเสริมกิจการจัดการน้ำเสียและดำเนินกิจกรรมต่อเนื่องในเขตพื้นที่จัดการน้ำเสีย
  • สำนักงานสิ่งแวดล้อมภูมิภาค จัดตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 2 ตุลาคม พ.ศ. 2533 เพื่อที่จะสามารถเข้าถึงปัญหาสิ่งแวดล้อมและความต้องการที่แท้จริงของท้องถิ่นอันนำไปสู่การแก้ไขและปฏิบัติให้ได้ผลอย่างแท้จริง โดยตั้งที่จังหวัดสงขลาเป็นแห่งแรก และในปี พ.ศ. 2536 ได้ขยายไปตั้งใน จังหวัดเชียงใหม่ จังหวัดขอนแก่น และจังหวัดชลบุรี
• หน่วยงานที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้แก่
  • สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) จัดตั้งขึ้นเมื่อ 30 ธันวาคม พ.ศ. 2534 ตามพระราชบัญญัติพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี พ.ศ. 2534 ที่มีผลบังคับใช้ในวันเดียวกัน เป็นองค์กรที่มีความเป็นอิสระและความคล่องตัวสูงโดยไม่ผูกพันไว้กับกฎระเบียบการปฏิบัติของราชการและรัฐวิสาหกิจ โดยมีจุดประสงค์ให้เป็นองค์กรที่ประกอบด้วยบุคลากรที่มีความชำนาญในการปฏิบัติภารกิจต่างๆ ในการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศให้เจริญก้าวหน้า
  • องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ จัดตั้งขึ้นเมื่อ 30 มกราคม พ.ศ. 2538 เพื่อเป็นหน่วยงานที่สร้างความรู้ความเข้าใจในเรื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ให้แก่เยาวชนและประชาชนโดยทั่วไป

ต่อมาในสมัยรัฐบาลพันตำรวจโท ทักษิณ ชินวัตร เป็นนายกรัฐมนตรี ได้มีการปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม ให้ทันสมัยกับสถานการณ์ปัจจุบัน และสอดคล้องกับงานที่มากขึ้น ทำให้กระทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม เปลี่ยนชื่อเป็น กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และมีบทบาทที่ชัดเจนในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดยมีผลตั้งแต่วันที่ 3 ตุลาคม พ.ศ. 2545^[5]