清华大学环境科学与工程系的历史渊源可以追溯到上世纪初。1928年国立清华大学开设市政工程有关课程；1932年成立工学院，在土木工程系内设水利及卫生工程组；1952年9月院系调整，土木系设上下水道教研组。1952年设给水及下水工程专业，隶属土木工程系。1953年学习苏联，学制改为五年并扩建实验室。
1957年建成1000平方米的给水排水实验室，可进行水分析化学及水微生物学实验和水质混凝、沉淀、澄清、过滤、离子交换等水处理教学实验。此后根据课程设置的变动，陆续开设过给排水管道、水力学、水泵和废水处理等教学实验。1977年清华大学给水排水专业更名为环境工程专业，设在建筑工程系内，这是国内第一个环境工程专业；1980年清华大学环境工程专业改设在土木与环境工程系内。
