81年教育部核准國立高雄海事專科學校（國立高雄海洋技術學院 前身）成立海洋環境工程科始為本系濫觴，以培育海洋環境保育專業人力；83年增為二專雙班，86年在國立高雄海洋技術學院時期，增設日間部二技一班及進修部二專一班，89年增設四技一班，同時取消二專一班，再逐年將專科部停招。91年四技部改為雙班，進修部增設四技一班，同時將日間部二年制學制全部停招。92年度奉教育部核定成立研究所碩士班，提供海洋環境工程進階技術教學，培養高階實務性人才；同年停招進修部二專。至此，本系專科學制走入歷史。

93年學校改制為國立高雄海洋科技大學，本系隸屬海洋工程學院。同年將日四技雙班學制改為單班。迄今本系維持日間部四技學制4班、進修部四技學制4班及研究所碩士學制2班，合計共10班之規模。107年三校整併後，學校改名國立高雄科技大學。根據教育部核定之學校組職規程，原海洋工程學院整併後本系隸屬水圈學院。114年進修部四技停招。