环境类专业实验教学示范中心建设历程最早可以追溯到环境与市政工程学院的前身，始建于1956年的卫生工程系，设有采暖通风和给水排水两个专业实验室，支撑本科教学，随后又设立了流体力学和热工实验室，用于支持两个专业的专业基础教学，形成了较为完整的实验教学体系，使卫生工程系称为我国早期的给水排水和采暖通风两个专业的人才培养基地。1976年在给水排水和采暖通风两个历史悠久的专业基础上成立了三废治理工程专业，为我国最早设立环境类专业的院校，次年，成立了三废治理实验室。1979年三废治理专业更名为环境工程专业，实验室也随之更名为环境工程实验室。

环境工程实验室成立以来，不仅承担着环境工程专业教学和给水排水和采暖通风（后更名为建筑环境与设备）两个专业有关环境的课程的实验教学，而且在科学研究和学科发展等方面发挥着重要的作用，1996年被原冶金部命名为冶金部“环境工程”重点实验室，1997年被陕西省命名为陕西省“环境工程”重点实验室。2001年学院又成立了环境科学专业，相关的实验教学也由环境工程实验室承担，相应地实验室也更名为环境科学与工程实验室。
进入二十一世纪以来，随着人们对环境与社会发展和进步认识的不断提高，环境类学科的内涵不断扩大，环境类及相关学科的融合、交叉成为该学科发展的必然趋势，学院提出了“环境类大学科”的发展思路，2002年3月在原有的环境科学与工程、给水排水和采暖通风三个专业实验室以及热工流力一个专业基础实验室的基础上组建了环境类专业实验教学中心，按环境类专业方向和内容设置本科实验教学，通过实验项目的调整、教学资源的优化、人员集中调配等措施，有力地推动了学院的本科实验教学。2009年环境类专业实验教学中心被评为“高等学校国家级环境类专业实验教学示范中心”，2012年通过教育部组织的验收。
随着计算机技术的高速发展、科研课题影响力的逐渐扩大，学院以国家级环境类实验教学示范中心和环境与市政工程学院重点实验室为依托，于2010年9月成立了“环境类专业虚拟仿真实验教学中心”，将分散于实验室的教学实验平台协调统一，构建了全方位、递进式的环境类专业实验教学体系。针对教学难点，自主研制教学仪器设备，并将现代技术和多媒体引入教学实验中，利用虚拟效果、网络通信、数据库、多媒体技术等辅助模拟实验教学，极大地提升了实验教学效果。2016年环境类专业虚拟仿真实验教学中心被评为“陕西省环境类专业实验教学示范中心”。