肇庆市的环境保护工作，从70年代起步。1973年以前的环境保护工作，由肇庆地、市治理工业“三废”领导小组和增产节约办具体负责。1973年首次全国和全省环境保护会议先后召开，肇庆地区和肇庆市传达贯彻这两次会议精神，并成立环境保护机构，开始了环境保护事业的历程。

1973年和1975年分别成立了肇庆市革命委员会环境保护办公室（简称市环保办公室）和肇庆地区环境保护领导小组办公室（简称地区环保办公室），同时，建立了肇庆（地）市环境保护监测站（简称地（市）环保监测站），各县也在工交办公室内建立了环境保护机构，兼管环境保护工作。

随着环保事业的发展，环保队伍不断壮大，自身建设不断加强。1992年底，肇庆市及县、区环保机构均成立了环保局，并充实了环保监测机构。

1997年，市环境保护局由副局级调整为正局级，内设6个科室，下辖2个单位（肇庆市环境污染监督管理所、肇庆市环境保护监测站）。

2001年机构改革至今，肇庆市环保局内设4个科室，有派出机构3个（肇庆市环境保护局黄岗环境保护办公室、肇庆市环境保护局睦岗环境保护办公室，肇庆市环保局鼎湖环保分局）；直属单位1个（肇庆市环境监察支队）；下属单位4个（肇庆市环境保护技术评估中心、肇庆市固体废物处理服务中心、肇庆市环境保护监测站、肇庆市环境科学研究所）。