Instytut wywodzi się z Katedry Gleboznawstwa utworzonej na Wydziale Rolniczym Uniwersytetu i Politechniki we Wrocławiu. Organizatorem Katedry i jej pierwszym kierownikiem w latach 1946–1960 był prof. Jan Tomaszewski – wybitny gleboznawca, pod którego kierunkiem przeprowadzono szeroko zakrojone prace kartograficzno-gleboznawcze dokumentujące właściwości i rozmieszczenie gleb Dolnego Śląska. W roku 1960 kierownictwo Katedry przejął jeden z pierwszych współpracowników prof. Tomaszewskiego – prof. Stanisław Kowaliński. Naukowa i organizacyjna działalność tego wybitnego gleboznawcy, twórcy polskiej szkoły mikromorfologii gleb, zaowocowała rozwojem nowoczesnych metod badawczych i powstaniem specjalistycznych pracowni: mikromorfologii gleb, mineralogii  i rentgenografii, a takĚźe badań związków próchnicznych. W 1970 r. Katedrę włączono, jako Zakład Gleboznawstwa, do nowo utworzonego Instytutu Chemii Rolniczej, Gleboznawstwa i Mikrobiologii. W 1979 r., po objęciu przez prof. Kowalińskiego stanowiska dyrektora Instytutu Gleboznawstwa SGGW w Warszawie, kierownikiem Zakładu Gleboznawstwa został prof. Jan Borkowski. W roku 1982, na fali posierpniowych zmian, reaktywowano Katedrę Gleboznawstwa, której kierownikiem został prof. Bronisław Giedrojć.  W tym okresie działalność badawcza Katedry koncentrowała się głównie na zagadnieniach dotyczących oddziaływania czynników antropogenicznych na środowisko, zwłaszcza na jego zanieczyszczeniu metalami ciężkimi. Ze względu na rozszerzenie zakresu badań  w 1987 r. Katedra Gleboznawstwa przemianowana została na Instytut Gleboznawstwa  i Ochrony Środowiska Rolniczego, w którym funkcje dyrektora pełnili: prof. Leszek Szerszeń (1987–1991), prof. Tadeusz Chodak (1991–2006), prof. Jerzy Weber (od 2006 r.).  W 2007 r. Instytut został przemianowany na Instytut Nauk o Glebie i Ochrony Środowiska, a w 2009 r. do Instytutu włączono Uczelniane Laboratorium Analityczne, na bazie którego utworzono Centrum Analiz Jakości Środowiska.

 Aktualnie działalność naukowa Instytutu obejmuje następujące zagadnienia:

• procesy glebotwórcze i glebowe zachodzące w naturalnych warunkach geoekologicznych oraz pod wpływem czynników antropogenicznych;
• transformacje glebowej materii organicznej i jej rola w glebie, z uwzględnieniem kompostowania odpadów i ekologicznych aspektów wykorzystania kompostów;
• procesy wietrzenia skał i ich wpływ na właściwości gleby;
• właściwości wodne gleb;
• wpływ zabiegów agrotechnicznych na właściwości gleb oraz ich Ěźyzność i urodzajność,
• degradacja i rekultywacja środowiska glebowego.

Instytut jest liczącym się w świecie ośrodkiem naukowym, o czym świadczy powoływanie jego pracowników na eksponowane stanowiska w międzynarodowych organizacjach naukowych: Vice President of the European Union of Geosciences (2002–2003), President of the Soil System Science Division European Geosciences Union (2003–2007), Vice Chair of the International Society for Environmental Biogeochemistry (2003–2011), President of the International Humic Substances Society (2008–2010). Pracownikom Instytutu powierzono teĚź organizację trzech światowej rangi konferencji naukowych: prof. Stanisław Kowaliński zorganizował w 1969 r. 3. Kongres Mikromorfologii Gleb ISSS (International Soil Science Society), prof. Jerzy Drozd w 1996 r. był organizatorem 8. Kongresu IHSS (International Humic Substances Society), a prof. Jerzy Weber w 2001 r. był organizatorem 15. Kongresu ISEB (International Society for Environmental Biogeochemistry).

W 2010 r. w Instytucie zatrudnionych jest 20 nauczycieli akademickich, w tym  pięciu z tytułem naukowym profesora, trzech doktorów habilitowanych oraz 12 doktorów.