Отдел медицинской экологии является одним из старейших научных подразделений института. В 1960 г. была организована лаборатория гигиены атмосферного воздуха (первым руководителем лаборатории была д.м.н. М.Л. Красовицкая); в 1965 г. – лаборатория гигиены воды и санитарной охраны водоемов. В 1972 г. данные лаборатории были объединены в отдел гигиены окружающей среды (ныне – отдел медицинской экологии). В состав отдела позже вошли лаборатория гигиены почвы, организованная в 1974 г. и лаборатория нормирования новых химических веществ в воде, водных объектах, организованная в 1983 г.
Руководителями отдела в разные годы являлись д.м.н. Ф.Г. Мурзакаев, д.м.н. Н.И. Симонова, к.м.н. Д.С. Хурамшин, д.м.н. М.А. Галиев. С 1995 г. по 2023 г. — д.м.н. Р.А. Сулейманов. С июня 2023 г. руководство отделом осуществляет к.м.н. Степанов Евгений Георгиевич.
Первые исследования были посвящены изучению загрязнения атмосферного воздуха и водоемов выбросами и сбросами нефтехимических заводов и газоперерабатывающих комплексов. В дальнейшем научная тематика стала принимать комплексный характер, где наряду с гигиенической оценкой среды обитания человека оценивалось и фактическое состояние здоровья населения. Наиболее важные исследования проводились на территориях с развитой нефтедобычей. В последние годы большую теоретическую значимость приобрели исследования посвященные оценке риска техногенного загрязнения среды обитания для здоровья населения.
Приказом директора Института от 21.03.2023 №25-о/д отдел медицинской экологии реорганизован в отдел комплексных проблем гигиены и экологии человека.