Історія кафедри екології та збалансованого природокористування бере свій початок у 1991 році, який став не лише роком проголошення Незалежності України, але й часом зародження екологічної освіти у Львівській політехніці. Саме тоді Міністерство освіти України надало дозвіл на відкриття набору студентів за спеціальністю «Екологія та охорона навколишнього середовища» на базі кафедри процесів та апаратів хімічних виробництв.
Вибір базової кафедри був цілком закономірним, оскільки курс процесів та апаратів, який викладався її співробітниками, тісно пов'язувався з технологіями очищення газових, рідких та твердих середовищ. На той час кафедра мала потужний науковий потенціал — тут працював висококваліфікований професорсько-викладацький колектив, до складу якого входило 7 докторів технічних наук: завідувач кафедри Я.М. Гумницький, професори Г.А. Аксельруд, Є.М. Семенишин, А.І. Дубинін, З.Ю. Мазяк, Я.М. Ханик, О.П. Калиновська, а також доценти-кандидати наук М.Ф. Юрим, О.М. Креховецький, Л.М. Гавришкевич, В.Д. Степанов та В.І. Басій. Значний обсяг науково-дослідних робіт колективу також був присвячений актуальним проблемам охорони довкілля, зокрема інтенсифікації процесів розділення суспензій, переробки хвостів флотації сірчаних руд, сорбційних процесів, капсулювання та екстрагування компонентів.
Для забезпечення якісної підготовки студентів за новою спеціальністю знадобилося розширення професорсько-викладацького складу. До колективу приєдналися такі фахівці, як доктор технічних наук М.С. Мальований (спочатку за сумісництвом, а згодом як штатний професор), І.М. Петрушка, О.Р. Попович, О.А. Нагурський, Ю.О. Малик, В.М. Атаманюк, В.П. Дулеба та І.М. Ільків. Відповідно до нових завдань кафедру було перейменовано на кафедру хімічної інженерії та промислової екології.
У 2002 році відбулася знакова реорганізація: згідно з наказом ректора Національного університету «Львівська політехніка» професора Ю.К. Рудавського, кафедру було поділено на дві самостійні структурні одиниці — хімічної інженерії та екології та охорони навколишнього середовища (ЕОНС). Було розподілено не лише професорсько-викладацький склад, але й матеріально-технічну базу. Керівником кафедри ЕОНС став доктор технічних наук, професор М.С. Мальований. Основу нової кафедри склали переважно її випускники — кандидати наук Х.О. Дерейко, З.С. Одноріг, Ю.Й. Ятчишин, В.В. Сабадаш, С.І. Гуглич, Л.О. Венгер та О.В. Люта.
У 2011 році кафедра отримала нову назву — «Прикладна екологія та збалансоване природокористування», а в 2013 році — «Екологія та збалансоване природокористування» (ЕЗП).
Науковий потенціал кафедри постійно зростав: у 2011 році доцент В.В. Дячок успішно захистив докторську дисертацію, а в 2013 році того ж досягли доценти І.М. Петрушка (нині — завідувач кафедри екологічної безпеки та природоохоронної діяльності) та О.А. Нагурський (нині — завідувач кафедри цивільної безпеки). Таким чином, на кафедрі працюють три доктори наук: М.С. Мальований, Я.М. Гумницький та В.В. Дячок.
У період 2002-2010 років колектив кафедри поповнився фахівцями з інших кафедр та спеціальностей, що дозволило розширити наукові дослідження та запровадити новий напрям — біологічне очищення від забруднень. Вагомий внесок у розвиток кафедри зробили доценти-кандидати наук Я.М. Захарко, Д.О. Березюк, І.Б. Русин, О.Г. Чайка та Н.С. Ріпак.
Навчально-допоміжний персонал кафедри під керівництвом провідного інженера О.С. Кварціян достойно забезпечує її функціонування. До складу колективу входять В.Т. Слюсар, О.М. Шквірко, А.О. Мараховська, Л.С. Свідова, М.І. Канда, У.І. Сторощук та Р.В. Квасниця.
Кафедра активно розвиває міжнародні зв'язки, є організатором авторитетних наукових заходів, серед яких щорічні міжнародні конференції «Водопостачання і водовідведення: проектування, будівництво, експлуатація, моніторинг» та Міжнародний конгрес «Сталий розвиток: захист навколишнього середовища. Енергоощадність. Збалансоване природокористування».
При кафедрі успішно функціонує аспірантура та докторантура. З 2002 року підготовлено 9 докторів та 27 кандидатів наук.
Протягом 2022020-2024 років кафедра кожного року займала одне із призових місць (від 4 до 1) у загальному рейтингу Національного університету «Львівська політехніка».
Важливим напрямком діяльності є виховна та наукова робота зі студентами. З 2007 року кафедра спільно з Державним управлінням охорони навколишнього природного середовища у Львівській області організовує міжнародні студентські конференції «Захист навколишнього середовища. Збалансоване природокористування».
Кафедра має сучасну матеріально-технічну базу, що включає комп'ютерний клас, спеціалізовані навчальні та наукові лабораторії з загальної екології, очищення стічних вод і газових викидів, утилізації твердих відходів, відновлювальної енергетики та агроекології, а також Центр кліматичного менеджменту.
26 травня 2025 року між ЮНЕСКО та Національним університетом «Львівська політехніка» підписаний договір про створення на базі кафедри "Екології та збалансованого природокористування" кафедри ЮНЕСКО "Стале управління водними ресурсами та відходами". Програма UNITWIN/UNESCO Chairs – це офіційна мережа ЮНЕСКО для міжуніверситетської співпраці, яка складається із понад 1000 кафедр ЮНЕСКО та університетських мереж у 125 країнах. Кафедра ЮНЕСКО у Національному університеті «Львівська політехніка» стала 13 кафедрою ЮНЕСКО в Україні і першою – у Західному регіоні. Кафедру очолив завідувач кафедри екології та збалансованого природокористування, професор Мирослав Мальований.