จากการปฎิรูประบบราชการ ตามพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ. 2545 ซึ่งมีผลบังคับใช้เมื่อวันที่ 3 ตุลาคม 2545 และกฎหมายอื่นที่เกี่ยวข้องเป็นลำดับได้แก่ พระราชกฤษฎีการโอนกิจการบริหาร และอำนาจหน้าที่ของส่วนราชการให้เป็นไปตามพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ.2545 และพระราชกฤษฎีการแก้ไขบทบัญญัติให้สอดคล้องกับการโอนอำนาจหน้าที่ของส่วน ราชการให้เป็นไปตามพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ.2545 ตลอดจนกฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการสำนักปลัดกระทรวง ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม พ.ศ. 2545
สำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 1-16 เป็นหน่วยงานราชการบริหารส่วนกลางที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคและเป็นส่วนราชการระดับกองต่อมาขยายเป็นสำนักงาน ซึ่งเป็นการโอนกิจการบริหาร และอำนาจหน้าที่ของ สำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 1-12 สังกัดสำนักงานโนบายและแผนสิ่งแวดล้อม กระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม และของศูนย์อนามัยสิ่งแวดล้อมเขต 1-12 ยกเว้น กลุ่มงานสุขาภิบาลอาหาร (กลุ่มงานอาชีวอนามัย และกลุ่มงานจัดหาน้ำสะอาด) กรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข จัดตั้งเป็นสำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 1-16
วันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2546 สำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 15 ภูเก็ต ได้มาตั้งสำนักงานชั่วคราวครั้งแรก ณ สำนักงานสาธารณสุขจังหวัดภูเก็ต ถนนนริศร ตำบลตลาดใหญ่ อำเภอเมือง จังหวัดภูเก็ต โดยมีผู้อำนวยการสิ่งแวดล้อมภาคที่ 15 คือ นายธงชัย ภู่วชิรานนท์
วันที่ 1 พฤษภาคม 2546 เมื่อมีเจ้าหน้าที่เข้าปฏิบัติงานมากขึ้น สำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 15 ภูเก็ต จึงมาเช่าอาคารสำนักงานแห่งใหม่ ซึ่งตั้งอยู่เลขที่ 59/29-30 ถนนบางกอก ตำบลตลาดเหนือ อำเภอเมือง จังหวัดภูเก็ต เป็นอาคารตึกแถว 2 คูหา 3 ชั้นครึ่ง
เดือนมกราคม 2552 ห้องปฏิบัติการสิ่งแวดล้อมของสำนักงานสร้างแล้วเสร็จ ตั้งอยู่เลขที่ 189/193 ถนน รัตนโกสินทร์ หมู่ที่ 1 ตำบลวิชิต อำเภอเมือง จังหวัดภูเก็ต
เดือนกุมภาพันธ์ 2552 สำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 15 ภูเก็ต ได้ย้ายจากที่เดิมมาตั้งอยู่เลขที่ 5/51-52 ถนนศักดิเดช ตำบลตลาดเหนือ อำเภอเมือง จังหวัดภูเก็ต
เดือนตุลาคม 2556 ย้ายไปอาคารที่ทำการหลังใหม่ เลขที่ 189/193 หมู่ที่ 1 ถนน รัตนโกสินทร์ 200 ปี ตำบลวิชิต อำเภอเมือง จังหวัดภูเก็ต ซึ่งอาคารได้รับการสนับสนุนงบประมาณในการก่อสร้างจากสำนักงานปลัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
วันที่ 20 กรกฎาคม 2565 กฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการกรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม พ.ศ. 2565 กำหนดโครงสร้างและหน้าที่ความรับผิดชอบของหน่วยงานราชการภายในสังกัดกรมควบคุมมลพิษ โดยเพิ่มสำนักงานสิ่งแวดล้อมภาคที่ 1 - 16 เข้าเป็นส่วนหนึ่งของกรมควบคุมมลพิษ และเปลี่ยนชื่อเป็นสำนักงานสิ่งแวดล้อมและควบคุมมลพิษที่ 1 – 16
