Vides zinātnes izveidi nodrošināja pētniecības tradīcijas bioloģijā, ģeogrāfijā, ķīmijā, fizikā un citās tradicionālās zinātnes nozarēs. 20. gs. vidū Latvijā attīstījās dabas vides kvalitātes un to ietekmējošo faktoru izpēte, kas veidoja sabiedrības izpratni par vides aizsardzības nepieciešamību. 20. gs. 80. gadu beigās Latvijas neatkarības atgūšanas procesi notika, aktīvi iesaistoties zinātniekiem: Ritai Kukainei, Pēterim Cimdiņam, Guntim Eberhardam, Laimonim Embrektam un citiem. Vides zinātnes aizsākumi saistījās ar aktīvu sadarbību starp zinātniekiem un nevalstiskām organizācijām (Vides aizsardzības klubu, “Eco-Latvija”), ciešā saistībā ar Latvijas neatkarības atgūšanas procesu. Nozīmīgu ieguldījumu vides zinātnes un vides studiju izveidē sniedza latviešu trimdas organizācijas (piemēram, Amerikas Latviešu apvienība), kā arī Skandināvijas valstu zinātnieki. Vides zinātne kā patstāvīga zinātnes nozare Latvijā apstiprināta ar Latvijas Zinātnes padomes lēmumu 16.11.1999. Lai nodrošinātu tautsaimniecības un valsts pārvaldes vajadzības, 1992. gadā Latvijas Universitātē (LU) sākta vides zinātnieku sagatavošana, kas kopš 1994. gada tiek īstenota bakalaura, maģistra un doktora studiju programmās; 1995. gadā kā studiju un pētniecības centrs izveidota Vides zinātnes nodaļa. 2002. gadā Rīgas Tehniskajā universitātē (RTU) uzsāktas studijas vides inženierzinātnēs; nodibināts Vides aizsardzības un siltumsistēmu institūts. 1998. gadā sāktas vides zinātnes studijas Latvijas Lauksaimniecības universitātē (LLU), 2002. gadā – Rēzeknes Augstskolā, 2004. gadā – Liepājas Universitātē, 2006. gadā – Daugavpils Universitātē. Lai koordinētu pētniecību un studiju procesu, 2004. gadā Ministru kabinets apstiprināja Vides zinātnes un izglītības padomi. Zinātnes starptautiskajā izvērtējumā (2012) pētniecība vides zinātnē LU un RTU novērtēta kā atbilstoša starptautiskam pētniecības līmenim.

Nozīmīgākās vides zinātnes apakšnozares ir vides ķīmija, ekotoksikoloģija, dabas aizsardzība, vides pārvaldība un vides inženierzinātne. Starptautiski nozīmīgi pētījumi veikti par klimata pārmaiņu raksturu un to ietekmēm uz ekosistēmām, ūdeņiem, mežiem (Agrita Briede, Māris Kļaviņš, Viesturs Melecis, Gunta Spriņģe); izstrādāti klimata pārmaiņu modeļi (Uldis Bethers). Pierādīta dabiskas izcelsmes organisko vielu (humusvielu) loma vidi piesārņojošo vielu degradācijas un transformācijas procesos; izstrādāts humusvielu struktūras modelis un pierādīts izmaiņu raksturs organiskās vielas humifikācijas gaitā (M. Kļaviņš). Pētīts zemes lietošanas raksturs un tā izmaiņas dažādu faktoru rezultātā, ietekmes uz ainavu (Oļģerts Nikodemus). Izstrādātas jaunas, ultrajutīgas vides piesārņojuma analīzes metodes, ņemot vērā piesārņojošo vielu atrašanās formu vidē; attīstītas farmaceitisko vielu, noturīgu organisko piesārņotāju analīzes metodes, izmantojot hromatogrāfiju (Arturs Vīksna, Vadims Bartkevičs). LU un Pārtikas drošības, dzīvnieku veselības un vides zinātniskā institūta “BIOR” pētījums par augsta jutīguma masspektrometrisko metožu izmantošanu noturīgā piesārņojuma analīzē zivīs iekļauts 2014. gadā nozīmīgāko zinātnisko atklājumu skaitā Latvijā. Pētītas enerģētikas sektora funkcionēšanas likumsakarības; izstrādāti attīstības modeļi un risinājumi siltumapgādes, enerģijas ražošanas uzņēmumu darbības uzlabošanai (Dagnija Blumberga, Andra Blumberga, Ivars Veidenbergs, Gatis Bažbauers).

2000.–2017. gadā vides zinātnē izstrādātas un aizstāvētas 48 doktora disertācijas, kas LU un RTU tiek publicētas kā monogrāfijas; pētījumu rezultāti publicēti starptautiski nozīmīgos izdevumos. Ievērojamais skaits jauno zinātnieku un starptautiski nozīmīgu pētījumu ir apliecinājums starptautiski atzītu pētniecības virzienu/skolu izveidei vides zinātnē LU, RTU, LLU. Vides zinātnes pētījumi sniedz atbalstu LR vides likumdošanas un dabas aizsardzības sistēmas izveidē, ko sekmē ciešā sadarbība ar Latvijas Republikas Vides aizsardzības un reģionālās attīstības ministriju.

Klimata pārmaiņu pētījumi ir pamatā Latvijas Republikas Klimata politikai, bet pētījumi inženierzinātnēs sekmē jaunu tehnoloģiju izstrādi, viedās enerģētikas un bioekonomikas attīstību. Pētījumi par barības vielu (biogēno elementu) izskalošanos no augsnes (īpaši no smilšainām augsnēm) ir vides monitoringa sistēmas nozīmīgs elements un kalpo Latvijas lauksaimniecības vajadzībām. Attīstās Latvijas dabas resursu izpēte un to izmantošanas risinājumu izstrāde tautsaimniecības vajadzībām. Izstrādātas un testētas piesārņotas un degradētas vides rekultivācijas metodes, vienlaikus izstrādājot jaunus materiālus gan vides piesārņojuma saistīšanai, gan sorbentu izmantošanai vides tehnoloģijās. Tiek pētīts lēmumu pieņemšanas process vides pārvaldības institūcijās un Latvijas ilgtspējīgas attīstības raksturs (Raimonds Ernšteins). Izstrādāts vides zinātnes studiju saturs un mācību metodes gan augstākās izglītības, gan citiem izglītības līmeņiem (M. Kļaviņš, Jānis Zaļoksnis). Izveidots izglītības satura piedāvājums visās vides izglītības jomās.

Nozīmīgākā pētniecības iestāde vides zinātnē valstī ir LU. Pētījumi attīstās vides ķīmijas un dabas aizsardzības (tai skaitā dabas resursu ilgtspējīgas izmantošanas) virzienos. Tiek modelēti vides procesi, pētīti procesi augsnes vidē, kā arī klimata pārmaiņu raksturs, ietekmes, adaptācijas risinājumi. O. Nikodemus pēta antropogēno faktoru ietekmi uz vides kvalitāti, Latvijas ainavu, augsnes īpašībām. G. Eberhards nodrošinājis vides zinātnes nozares izveidi Latvijā, vienlaikus pētot mūsdienu ģeoloģiskos procesus. V. Meleča pētījumu lokā ir tēmas par bioloģisko daudzveidību ietekmējošiem faktoriem, ekosistēmu pakalpojumiem un jaunu bioindikācijas metožu izstrādi. M. Kļaviņa uzmanības lokā ir vides piesārņojuma izpēte, vides ķīmijas pētījumu metožu attīstība un jautājumi par dabas resursu ilgtspējīgu izmantošanu. LU un Zinātniski pētnieciskais institūts “BIOR” aktīvi piedalās vides monitoringa programmas izpildē, pētot vides piesārņojumu. V. Bartkevičs attīstījis jaunas vides piesārņojuma analīzes metodes. RTU specializējusies vides tehnoloģiju pētniecībā, īpaši viedās enerģētikas un bioekonomikas attīstībā. D. Blumberga un Marika Rošā pēta videi draudzīgas enerģijas ražošanas un sadales sistēmas izveides risinājumus, attīsta jaunas enerģijas ražošanas pieejas bioekonomikā. A. Blumberga attīsta sistēmdinamikas modelēšanas metodes un pēta jaunus risinājumus enerģētikā. LU Bioloģijas institūtā un Daugavpils Universitātē notiek bioloģiskās daudzveidības pētījumi. Arturs Škute Daugavpils Universitātē nodarbojas ar iekšējo ūdeņu bioloģiskās daudzveidības izpēti un attīsta jaunas tās raksturošanas metodes. LU Bioloģijas institūtā tiek attīstīti ekosistēmu pakalpojumu pētījumi. LLU un Latvijas Valsts mežzinātnes institūtā “Silava” tiek pētītas lauksaimnieciskās un mežsaimnieciskās ražošanas ietekmes uz vides kvalitāti, siltumnīcas efekta gāzu emisijas. Viesturs Jansons un Ritvars Sudārs pēta lauksaimniecības ietekmi uz vides kvalitāti LLU. Latvijas Valsts mežzinātnes institūtā “Silava” tiek pētītas klimata pārmaiņu ietekmes uz mežiem.

Pētniecību koordinē LU un RTU profesoru padomes un Vides zinātnes un izglītības padome. Pētniecība notiek ciešā sadarbībā ar nevalstiskajām organizācijām un valsts institūcijām: vides zinātnieki piedalās Vides aizsardzības un reģionālās attīstības ministrijas konsultatīvajā padomē, Ekoskolu darba veidošanā, Latvijas Republikas attīstības plānošanas dokumentu (Nacionālās attīstības padomes (NAP) Latvijas ilgtspējīgas attīstības stratēģijas līdz 2030 rīcības plāna (“Latvija 2030”) u. c.) izstrādē. Vides zinātnes pētnieki aktīvi sadarbojas ar nozaru profesionālajām asociācijām (piemēram, Latvijas Atkritumu apsaimniekošanas asociāciju, Latvijas Kūdras asociāciju), kas sniedz būtisku ieguldījumu pētniecības problēmu identifikācijā.

Pētījumu rezultāti galvenokārt tiek publicēti starptautiski atzītos zinātniskajos izdevumos, kas definēts kā vides zinātnes publicēšanas politikas pamatmērķis. No Latvijas izdevumiem starptautiski nozīmīgās datu bāzēs iekļauts izdevums Environmental and Climate Technologies (kopš 2005. gada; RTU izdevniecība). Vairākos Latvijā izdotajos zinātniskajos žurnālos pastāv sekcijas, kas veltītas vides zinātnes pētījumiem. Nozīmīgs izdevums ir LU “Raksti Zemes un Vides Zinātnēs” (kopš 1994. gada; LU Akadēmiskais apgāds). Lai nodrošinātu studijas un sekmētu sabiedrības vides izglītību, tiek izdotas mācību grāmatu un monogrāfiju sērijas.