学院与德国、法国、美国、加拿大、英国、意大利、澳大利亚、日本等国及港台地区建立了广泛的科技合作和学术交流。主持了“水环境国际研讨会”、“国际水污染控制及水处理技术”、“中日水处理技术研讨会”、“海峡两岸环保学术研讨会”、“中德合作污泥处理与处置技术研讨会”、“中国－瑞士固体废物管理与技术研讨会”、第五届中国-日本城市环境研讨会、“环境与可持续发展未来领导人研修班”等国际学术会议和双向交流活动。国际合作中法研究生班每年输送10多名学生到法国巴黎高科理工大学学习，学生获得同济大学工学和巴黎高科理工大学理学双硕士学位。
国际合作中法研究生班每年输送10多名学生到法国巴黎高科理工大学学习，学生获得同济大学工学和巴黎高科理工大学理学双硕士学位。2006年，联合国学院面向亚太地区招收首届硕士研究生。 五十多年来，学院已为国家培养了大批环境保护和给水排水领域高级专业人才，为我国现代化建设和国际合作作出了重要的贡献，形成了“校内优势”、“国内领先”和“国际知名”的学科地位。
近年来，学院主持和参与了大量国家及部委重大科研项目，已完成“863”高技术研究发展计划项目15项，主持和参加的项目获国家科学技术进步二等奖三项，教育部技术发明奖二等奖一项，教育部提名国家科学技术奖二等奖一项，教育部科技进步奖二等奖一项，其他省部级科技进步奖多项。
学院发展历史（1907 年德文医学堂创立，学堂设在白克路（今凤阳路）。次年，校名改为同济德文医学堂，意蕴合作共济。1912 年，同济德文医学堂增设工学堂，1927年正式定名为国立同济大学。）
1951 年，私立大厦大学、光华大学的土木工程系合并到同济大学土木工程系，调整后土木工程系分结构、公路、水利、市政四个专业组。市政组开设给水工程、排水工程课程，在全国首批设立给水排水方向。 1952 年，全国院系调整后，同济大学成为国内土木建筑领域最大、专业最全的工科大学。
交通大学、圣约翰大学等上海地区的土木、建筑、测量等系并入同济大学，新建的上下水道系由著名市政工程专家杨钦教授任系主任，谢光华教授任副系主任，设置上下水道专业，是给排水专业的前身。 1953 年，上下水道专业的28名学生作为第一届本科生毕业，成为国内首批上下水道专门人才。上下水道系重组，更名为卫生工程系。 1954 年，上下水道专业更名为给水排水专业。从1954年起，给水排水专业每年招收本科生均在60人以上，多数年份招生人数超过90人。
1956 年，给水排水专业开始招收本科函授生。
1957 年，卫生工程系并入城市建设系，同年，给水排水专业招收研究生。
1958 年，聘请苏联专家阿普基卡里夫教授（列宁格勒建工学院）来讲学，培养教师和研究生，并帮助给水排水实验室工作。
1959 年，同济大学给水排水教研室主编的全国首批统编教材《给水工程》和《排水工程》出版，在全国高校中使用。同年成立给水排水研究室。
1960 年，增设工业用水与废水研究室，首次把水污染控制和水环境保护列入大学教学系列。 1963 年，重新调整城市建筑系，设给水排水、城市建设和工程测量三个专业。给水排水专业经过10年创业，得到稳步发展，给水排水研究室教师从创业初期的10人增至27人。
1965 年，形成被誉为“四大教授、八大讲师”的科学研究骨干队伍。四大教授为杨钦、谢光华、胡家骏和李善道，八大讲师为严煦世、孙立成、高廷耀、陈霖庆、钱维生、许建华、吴祯东和胡斌。
1972 年，给水排水专业与暖气通风专业合并成立水暖工程系。
1978 年成立环境治理组，高廷耀任组长，把环境保护与治理提到教学日程中。
1979 年，水暖工程系更名为热能与环境工程系，增设环境工程专业。同年，从给水排水专业中抽调学生开设环境工程专业试点班。 1980 年，环境工程专业正式招收本科生。
1981 年，热能学科部分划归机械系，单独成立环境工程系，成立给水工程和废水工程两个教研室，设有给水排水和环境工程两个专业。给水排水专业（研究生专业名称为市政工程专业）和环境工程专业双获第一批硕士学位点资格。杨钦教授为全国第一批博士生导师，市政工程专业获第一批博士学位点资格，第一批硕士研究生被授予硕士学位。同时，从校内外引进大气污染控制、固体废弃物治理、环境影响规划与评价、噪声污染防治等人才。 1983 年，招收市政工程专业第一批博士生。
1984 年，环境工程专业获得博士学位授予权，学院建成环境实验大楼，建筑面积3000平方米。
1985 年，市政工程专业和环境工程专业被批准建立首批博士后流动站。同年，成立同济水处理技术开发中心和国家环保局同济大学环境保护科学技术研究所。
1986 年，成立国家环保局同济大学环境保护技术干部培训中心。
1988 年，在国家环保局建议下，经校务会讨论同意成立环境工程学院。
1989 年，经国家计委批准，环境工程学院与南京大学环境科学系联合建立“污染控制与资源化研究国家重点实验室”。
1995 年，经国家计委批准，建立“城市污染控制国家工程研究中心”。
1996 年，原上海城市建设学院环境工程系并入环境工程学院。同年上海同济规划建筑设计研究总院环境工程设计研究院成立。 1998 年，学院更名为环境科学与工程学院。
1999 年，建立环境科学与工程一级学科博士后流动站。
2000 年，获环境科学与工程一级学科博士学位授予权，环境工程被评为上海市重点建设学科。
2001 年，环境工程被评为国家重点学科。
2002 年，为加强全球环境与可持续发展的科学研究和人才培养，联合国环境规划署（UNEP）和同济大学签署合作协议，共同建立联合国环境规划署-同济大学环境与可持续发展学院。
2003 年，教育部批准立项成立长江水环境教育部重点实验室。环境科技创新人才培养基地正式运行，成为国内首批实现本科生环境科技创新培养普及化的高校。
2004 年，学校批准成立了市政工程系、环境工程系和环境科学系，同年长江水环境教育部重点实验室建设计划通过专家论证。
2004 年，联合国环境规划署??同济大学环境与可持续发展学院揭牌。
2006 年，长江水环境教育部重点实验室通过教育部验收。