นับแต่ช่วงทศวรรษ 2510 เป็นต้นมา การเพิ่มขึ้นของประชากรอย่างรวดเร็ว ประกอบกับการขยายตัวของปัญหาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติ อาทิ กรณีเรือน้ำมันล่มในอ่าวไทย การล่าสัตว์ป่าที่ทุ่งใหญ่นเรศวรและแม่น้ำแม่กลองเน่า เป็นต้น มหาวิทยาลัยมหิดลได้ตระหนักถึง สถานการณ์ดังกล่าวและเล็งเห็นความสำคัญด้านการศึกษา วิจัยและการบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม จึงได้จัดตั้ง โครงการศึกษาและวิจัยสิ่งแวดล้อม (Environmental Education and Research Project) ขึ้น เมื่อวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2516 โดยมีที่ทำการชั่วคราวที่อาคาร 72 ปี โรงพยาบาลศิริราช หลังจากนั้นโดยการสนับสนุนด้านงบประมาณเริ่มต้นจากมูลนิธิฟอร์ด

โครงการฯ ได้ย้ายไปเช่าโรงแรมราชศุภมิตร ถนนหลานหลวง (ปัจจุบันเปลี่ยนเป็นโรงแรมรอยัลปริ๊นเซส) เพื่อเปิดการเรียนการสอนในระดับมหาบัณฑิตทางด้านเทคโนโลยีการบริหารสิ่งแวดล้อม ใน ปี พ.ศ.2521 โครงการฯ ได้พัฒนาเป็น คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ (Faculty of Environment and Resource Studies) โดยมีสถานที่ของตนเอง ณ อาคารคณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ ณ ศาลายา ตั้งแต่ปี พ.ศ.2526 เป็นต้นมา คณะ ฯ ได้ให้บริการด้านการศึกษา วิจัย ฝึกอบรม และการบริการวิชาการ ทางด้านการจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ทั้งในระดับท้องถิ่น ระดับประเทศ และนานาชาติ และในปีการศึกษา 2546 คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ มีการจัดการเรียนการสอนของหลักสูตรต่างๆ ตั้งแต่ระดับปริญญาตรีจนถึงปริญญาเอกมาจนถึงปัจจุบัน