1981年12月,兵团建制恢复后,兵团司令部设置基本建设局,这一时期由基本建设局土地环保处主管兵团环保工作。1985年1月17日,兵团司令部成立兵团环境保护委员会,由兵团领导兼任主任，在兵团基建局土地环保处内设兵团环保办公室，作为综合管理兵团环保工作的职能部门，标志着兵团环保机构正式成立。

1990年，自治区环保局同意兵团环保部门对建设项目环境影响评价报告书有部分审批权，同意兵团企业比较集中的五家渠、北屯、阿拉尔三垦区可以委托兵团代收排污费。1992年3月14日,在兵团基建局内挂兵团环境保护局的牌子,专门负责管理兵团的环境保护工作。1995年5月17日,兵团编委决定撤销兵团基建局,设立兵团建设局、环境保护局,简称兵团建设局（环保局）,一套机构挂两个牌子,主管兵团建设和环保工作。这一时期，兵团环保工作计划开始纳入国家计划，大多数师局成立环保局。

1996年7月26日，自治区八届人大常委会第二十二次会议通过《新疆维吾尔自治区环境保护条例》，对兵团环保行政授权。《条例》第九条规定，兵团管理范围内的环保工作由兵团自行管理。这一时期，兵团环保局开始负责兵团范围内一切企事业单位的环保工作。

2002年3月22日，自治区环保局和兵团环保局联合发文，进一步明确兵团及各师环保部门的管理范围和职责。这一时期，兵团首次发布《新疆生产建设兵团环境统计公报（2001年）》；首次实行环境保护工作目标责任制，兵团领导与各师领导签订环保工作目标责任书；兵团环保系统首次发放行政执法证。2003年11月,兵团环保局增设4个处室。

到2010年，兵、师二级共建立15个环保局、1个环科所（兵团）、14个环境监测站、15个环境监察总（支）队。

2018年2月，兵团党委决定单独设立兵团环境保护局。2019年2月，组建兵团生态环境局，跨区域设立3个生态环境督察专员办公室。11月，跨师市新设5个区域监测站。