始建于1975年，时为国务院批准成立的中国科学院环境化学研究所。1986年8月3日，经国家科委和中国科学院批准，环境化学研究所与中国科学院生态学研究中心筹备组合并，建立中国科学院生态环境研究中心。1996年5月15日，中国科学院和国家环境保护总局协商决定，实行中国科学院和国家环境保护总局双重领导。

中国科学院生态环境研究中心旨在实现化学、生物学和地学的相互渗透，发挥多学科、综合性的优势，促进综合研究和解决中国重大生态环境问题，形成了以环境化学、环境工程、系统生态学三大学科研究方向。主要学科有：系统生态与生态工程、环境化学、生态化学、污染控制工艺与工程、环境分析化学、生态环境信息和分析测试技术等。研究内容包括：能源开发和利用中的生态环境问题与对策研究、区域社会经济发展的生态环境规划与建设、环境与健康、化学物质在生态系统中迁移转化规律、发展环境分析测试和污染控制技术等。现有3个国家重点实验室、1个国家工程实验室、2个中国科学院重点实验室、6个所级实验室及若干支撑服务系统平台。

中国科学院生态环境研究中心围绕“国家生态环境安全与可持续发展”战略定位，围绕国家环境保护与生态建设的重大科技需求和国际生态环境科学前沿，不断突破支撑国家生态安全、环境健康和可持续发展的重大科学理论和关键技术。在环境污染与健康、大气污染控制、饮用水安全保障、农村污水处理、国家生态文明发展战略、中国生态功能区划等方面，为服务国家目标特别是生态文明建设和污染治理工程应用方面提供决策依据和科技支撑，为制定中国新时期生态环境保护与管理政策提供科学依据，为国家生态安全保障提供重要科技支撑。

中国科学院生态环境研究中心1999年首批进入中国科学院知识创新工程试点。2010年，在知识创新工程综合评估中，获资环领域并列第一，研究所综合评估A，被评为中国科学院A类研究所。2011年第一批进入中国科学院“创新2020”和“一三五”发展规划择优支持研究所。2015年，中国科学院批准依托生态环境研究中心建设中国科学院生态环境科学科教融合卓越中心。2016年，国家发展和改革委员会批准依托中国科学院生态环境研究中心建设高浓度难降解有机废水处理技术国家工程实验室。