中南大学土木工程学院前身是1953年成立的中南土木建筑学院的铁道建筑系和桥梁隧道系。

1956年，道路系经专业调整并入铁道运输系。

1964年，长沙铁道学院铁道建筑系更名为铁道工程系。

1970年，铁道工程系和桥梁隧道系合并称工程系。

1981年，桥梁与隧道工程、获国家首批硕士学位授予权。

1984年，工程系更名为土木工程系。

1986年，桥梁与隧道工程获博士学位授予权。

1994年，建筑工程专业（即工业与民用建筑专业）分出，成立建筑工程系。

1997年，土木工程系与建筑工程系合并成立土木建筑学院。

2000年，土木工程、岩土工程获博士学位授予权。防灾减灾工程及防护工程获博士授权点和硕士授权点。

2001年，桥梁与隧道工程被评为国家重点学科。

2002年5月，中南大学成立后，由原长沙铁道学院土木建筑学院、机电工程学院建筑环境与设备工程系、数理力学系基础力学教研室及实验室、原中南工业大学资源环境与建筑工程学院土木所及力学中心合并组建中南大学土木建筑学院。

2007年，岩土工程被评为国家重点学科。9月，通过发改委专家组答辩，高速铁路建造技术实验室成为发改委授牌启动的第一批国家工程实验室。

2011年，建筑与城市规划系从土木建筑学院分出，学院正式更名为土木工程学院。

2012年，学院“轨道交通安全协同创新中心”成为国家首批14个协同创新中心之一。