Chi cục Bảo vệ môi trường được thành lập theo quyết định số 111/2004/QĐ/UB của Ủy ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh ngày 23 tháng 4 năm 2004. Chi cục trực thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh. Chi cục bảo vệ môi trường có chức năng giúp Sở Tài nguyên và Môi trường quản lý công tác bảo vệ môi trường trên các lĩnh vực: Quan trắc, kiểm tra, giám sát, phòng chống ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường, bảo tồn đa dạng sinh học, triển khai ứng dụng công nghệ, nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường và thu phí bảo vệ môi trường theo quy định của Nhà nước.

Ngày 1.6.2004, Chi cục chính thức đi vào hoạt động tại trụ sở số 23 Trần Phú, P.4, Q.5.

Ngày 5.8.2004, Chi cục tổ chức Lễ ra mắt và công bố các quyết định thành lập các tổ chức Đoàn thể như Chi bộ Đảng, tổ chức Công đoàn, tổ chức Đoàn Thanh niên.

Tháng 1/2005 Chi cục chuyển về trụ sở mới tại 137 bis Nguyễn Đình Chính, P.8, Q. Phú Nhuận.

Ngày 31/01/2012, Ủy ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh có quyết định số 04/2012/QĐ-UBND về việc chuyển đổi mô hình tổ chức Chi cục Bảo vệ Môi trường thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường. Theo đó chuyển đổi mô hình tổ chức Chi cục Bảo vệ Môi trường từ đơn vị sự nghiệp sang cơ quan quản lý Nhà nước trực thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường; chuyển chức năng quản lý Nhà nước về Bảo vệ Môi trường của Sở Tài nguyên và Môi trường sang Chi cục Bảo vệ Môi trường.

Chi cục Bảo vệ Môi trường có chức năng tham mưu cho Giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường ban hành theo thẩm quyền hoặc trình cấp có thẩm quyền ban hành, phê duyệt các văn bản pháp luật, chương trình, kế hoạch, dự án, đề án Bảo vệ Môi trường tại Thành phố và tổ chức thực hiện các văn bản pháp luật, chương trình, kế hoạch, dự án, đề án về Bảo vệ Môi trường do các cơ quan Nhà nước ở Trung ương, Ủy ban Nhân dân Thành phố, Giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường phê duyệt ban hành.

Chi cục có tư cách pháp nhân, có con dấu và có tài khoản riêng, được cấp kinh phí hoạt động từ ngân sách, chịu sự chỉ đạo, quản lý trực tiếp về tổ chức, biên chế và hoạt động của Giám đốc Sở Tài nguyên và Môi trường, đồng thời chịu sự chỉ đạo, kiểm tra, hướng dẫn về chuyên môn, nghiệp vụ về Bảo vệ Môi trường của Tổng cục Môi trường thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Trụ sở của Chi cục Bảo vệ Môi trường hiện nay: 227 Đồng Khởi, Phường Bến Nghé, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh.

Hiện nay, Chi cục Bảo vệ Môi trường có 5 phòng chuyên môn:

» Phòng Kế hoạch Tổng hợp;

» Phòng Kiểm soát ô nhiễm;

» Phòng Thẩm định, đánh giá tác động Môi trường;

» Phòng Thu phí bảo vệ Môi trường;

» Phòng Thông tin truyền thông Môi trường.

Bên cạnh đó, Chi cục Bảo vệ Môi trường có 01 Trung tâm trực thuộc. Ngày 31/01/2012, Ủy ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh có quyết định số 459/QĐ-UBND về việc thành lập Trung tâm Quan trắc và Phân tích Môi trường trực thuộc Chi cục Bảo vệ Môi trường thành phố Hồ Chí Minh. Trung tâm Quan trắc và Phân tích Môi trường là đơn vị sự nghiệp tự đảm bảo một phần kinh phí hoạt động, có tư cách pháp nhân, có con dấu và tài khoản riêng, được mở tài khoản tại Kho bạc Nhà nước và Ngân hàng theo quy định của pháp luật, chịu sự chỉ đạo, quản lý trực tiếp về tổ chức, biên chế và hoạt động của Chi cục Bảo vệ Môi trường.

Trụ sở của Trung tâm Quan trắc và Phân tích Môi trường hiện nay: 137 bis Nguyễn Đình Chính, Phường 8, Quận Phú Nhuận, thành phố Hồ Chí Minh.

Tổ chức đoàn thể:

Chi bộ Đảng;

Tổ chức Công Đoàn;

Tổ chức Đoàn Thanh niên.