1973年国务院召开了第一次全国环境保护工作会议，制定了“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利，依靠群众、大家动手、保护环境、造福人民”，三十二字环境保护工作方针。1974年原自治区综合利用办公室由自治区建筑工程局移交自治区计划委员会代管，并于同年成立自治区环境保护办公室。1976年自治区环境保护领导小组成立，同年自治区环境监测站、自治区环境保护科学研究所、乌鲁木齐市环境保护办公室相继成立。这一时期工作的重点在乌鲁木齐地区，主要抓了新建项目的三同时和市区内的消烟除尘工作。
1979年6月，新疆维吾尔自治区环境保护局成立(一级局建制)，新疆环境科学学会成立，1980年由原自治区科委、自治区建委共同领导的新疆环境保护科学研究所移交自治区环保局。自治区人民政府自1980年起到1985年前先后批准建立了16个自然保护区。1983年9月自治区人大常委会审议批准了《新疆维吾尔自治区关于贯彻执行国务院<征收排污费暂行办法)的具体规定》，1985年，在全区范围内开展了首次工业污染源调查工作，基本摸清了自治区工业污染的现状，建立了档案，为自治区的工业污染防治工作提供了依据。
1985年3月，自治区环保局从城乡建设环境保护厅分离，重新成立自治区环境保护局(二级局建制)，1990年6月，自治区环保局改变隶属关系，由自治区人民政府直接领导，这一时期，国家法律法规、制度逐于完善，根据国家的要求，各项工作全面展开。从1995年开始，围绕“一控双达标”工作，自治区人民政府先后颁布了《新疆维吾尔自治区石油勘探开发环境管理办法》、《新疆维吾尔自治区饮食娱乐服务企业环境管理规定》、印发了《新疆维吾尔自治区人民政府关于进一步加强环境保护工作的决定》、印发了关于对《国务院关于环境保护若干问题的决定》。
1996年自治区环保局提出实施“13211”环境保护行动计划即：一个城市、三大油田、两个湖泊、一个自然保护区，一个河流。1997年5月，自治区人民政府印发了《新疆维吾尔自治区“13211”环境保护行动计划实施方案》，拟定在今后5～15年内解决自治区一些重大环境问题。同年3月，自治区党委、人民政府召开自治区计划生育和环境保护工作座谈会，计划用五年时间解决乌鲁木齐市冬季烟尘污染问题。
2000年8月，自治区环保局召开全疆环保局长工作会议，印发了近期攻坚工作的紧急通知，要求各地区、各排污单位按照宜治则治、宜关则关、宜停则停、宜转则转、一厂一策的原则，采用不同形式促进企业实现达标排放，并呈请自治区人民政府对全疆108个未达标工业企业的超标排污车间(工段)下达停产治理的决定。同年11月，自治区人民政府召开了一控双达标工作电视电话会议，通报了全疆一控双达标工作进展情况，提出了加大工作力度，采取有效措施，确保一控双达标任务按期完成，实现我区九五环保目标的要求。
2000年1月，自治区人民政府召开自治区人口、资源、环境工作座谈会，提出了工业污染防治与生态环境保护并重的具体要求。同年，由自治区计划委员会牵头编制的《西部大开发——新疆开发规划》明确提出了10年内重点实施的六大生态环境保护工程。
2002年3月，自治区召开了全疆环境保护工作会议，表彰了2001年全区实施目标责任书成绩突出的地区，并与各地、州、市政府(行署)签订了环境保护目标责任书。
2009年4月，自治区环境保护局升格为自治区环境保护厅。
2018年12月，成立自治区生态环境厅，跨区域成立6个生态环境监察专员办公室（正处级），作为自治区生态环境厅派出机构，承担所辖区域的生态环境保护监察和督察工作。2020年4月，各地（州、市）生态环境局实行以自治区生态环境厅为主的双重管理，仍由地（州、市）协助管理。2020年12月，组建自治区生态环境保护综合行政执法局。
新疆的生态环境保护工作，经过多年努力，对环境问题的认识，也提高到一个新的水平，从单纯抓工业污染防治到污染防治与生态保护并重，从末端治理污染到全过程控制，从单纯抓环保工作到积极参与综合决策。已经建成了三级环保行政管理、监察、监测、科研、宣教、服务网络，形成生态保护、污染防治、辐射环境监管、危险废物及核安全监控管理体系，取得了一定的成就，使全疆环境污染和生态破坏得到了遏制，环境质量没有随经济的迅速发展而严重恶化，局部地区环境质量还有所改善。但是，我们应该清醒地认识到，我们面临的环境形势十分严峻，新疆由于受历史条件限制和地域特点制约，生态环境十分脆弱，生态系统易遭破坏并难以恢复，环境保护的任务还相当艰巨。我们相信，只要坚持环境保护这项基本国策，坚持可持续发展战略，经过全疆环保工作者和自治区各族人民共同努力，就能够遏制环境恶化的趋势，为自治区经济和社会持续、快速、健康发展，创造一个和谐的环境。
