ใน พ.ศ. 2534 ภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่ ได้เปลี่ยนชื่อเป็น “ภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และปิโตรเลียม”ตามประกาศในราชกิจจานุเบกษาเมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2534 เพื่อให้เหมาะสมกับกิจกรรมการเรียนการสอนที่ปรับปรุงใหม่และให้สอดคล้องกับความต้องการของประเทศ
ภาควิชานี้เริ่มก่อตั้งเมื่อ พ.ศ. 2481 โดยใช้ชื่อว่าแผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่ ในขณะนั้นอาจารย์ประวัติ สุขุม ซึ่งดำรงตำแหน่งหัวหน้ากองโลหกิจ กรมที่ดินและโลหกิจ กระทรวงเกษตราธิการ ได้เสนอโครงการที่จะสนับสนุนและฝึกหัดคนไทยทางด้านอุตสาหกรรมเหมืองแร่ต่อกระทรวง เจ้าสังกัด เพื่อที่คนไทยจะได้ประกอบกิจการเหมืองแร่ได้โดยไม่ต้องจ้างผู้ชำนาญการจากต่างประเทศ จากนั้นกรมที่ดินและโลหกิจจึงได้ขอความร่วมมือมายังคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ให้ดำเนินการเปิดสอนวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่ขึ้นในคณะ ด้วยเหตุผลที่ว่าคณะวิศวกรรมศาสตร์ มีการสอนวิชาที่ควรจะอยู่ในหลักสูตรวิศวกรรมเหมืองแร่ อยู่แล้ว หลักสูตรการสอนก็ขอให้สอดคล้องเหมาะสมกับลักษณะวิธีการทำเหมืองแร่ในประเทศไทยในขณะนั้น ซึ่งเป็นการทำเหมืองบนพื้นดินเป็นส่วนใหญ่ พร้อมทั้งเสนอให้ความช่วยเหลือสนับสนุนแผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่ในด้านการเงิน ผู้สอน วิชาการ ตลอดจนจัดหางานให้แก่ผู้สำเร็จการศึกษาในสาขาวิชานี้
เมื่อโครงการนี้ได้รับความเห็นชอบจากคณะรัฐมนตรีแล้ว แผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่จึงได้เกิดขึ้นในคณะวิศวกรรม-ศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เมื่อ พ.ศ. 2482 และ ในระหว่างรอการออกพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งแผนกวิชาฯ คณะวิศวกรรมศาสตร์ก็ได้ให้แผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่ ขึ้นอยู่กับแผนกวิชาวิศวกรรมเครื่องกลเป็นการชั่วคราวก่อนเพื่อให้สามารถดำเนินการได้ทันที โดยมีพระอุดมพิทยภูมิพิจารณ์ ทำหน้าที่หัวหน้าแผนกวิชา ส่วนในด้านการสอนนั้น อาจารย์สมัคร บุราวาศ ได้เป็นผู้ที่มีส่วนสำคัญในการ ดำเนินการในการสอนและจัดหาอุปกรณ์ต่างๆ ทางด้านปฏิบัติการ ซึ่งเป็นพื้นฐานในการพัฒนาวิศวกรรมเหมืองแร่ ในระยะต่อมา
จนกระทั่ง พ.ศ. 2486 ได้มีการตราพระราชกฤษฎีกา จัดตั้งแผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่ขึ้นในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย แผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่จึงได้เริ่มเป็นแผนกวิชาที่ถูกต้องตามกฎหมายตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา พร้อมทั้งได้มีการเปิดสอนสาขาวิชาธรณีวิทยาเหมืองแร่ขึ้นด้วย แผนกวิชานี้จึงได้มีชื่อเรียกเต็มว่า “แผนกวิชาวิศวกรรมเหมือนแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่” ศาสตราจารย์ ม.ร.ว.สลับ ลดาวัลย์ ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งหัวหน้าแผนกวิชานี้เมื่อ พ.ศ. 2487
ต่อมาในช่วงระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 2 กิจการเหมืองแร่ในประเทศประสบปัญหาเพราะราคาแร่ตกตํ่า ต้องปิดกิจการลงเป็นจำนวนมาก หลังจาก พ.ศ. 2487 แผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่ฯ ได้งดกิจกรรมการเรียนการสอนไประยะหนึ่ง จึงไม่สามารถผลิตบัณฑิตได้ในระหว่าง พ.ศ. 2488-2492 จนกระทั่งอาจารย์เป้า ขำอุไร กลับจากสหรัฐอเมริกาแล้ว เข้ามาประจำแผนกวิชาฯ เมื่อ พ.ศ. 2490 จึงได้มีการฟื้นฟูปรับปรุงแผนกวิชาฯ ขึ้นและเริ่มผลิตวิศวกรสาขานี้ออกไปรับใช้ประเทศชาติอีกตั้งแต่ พ.ศ. 2493 มาจนถึงปัจจุบัน จนกระทั่งปีการศึกษา 2506 ก็ผลิตบัณฑิตสาขาธรณีวิทยาเหมืองแร่ เป็นรุ่นสุดท้าย เนื่องจากซํ้าซ้อนกับแผนกธรณีวิทยาของคณะวิทยาศาสตร์
พ.ศ. 2497 แผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่ ได้สนใจที่จะเปิดสอนวิชาโลหการขึ้น เนื่องจากประเทศไทยมีความเจริญทางด้านอุตสาหกรรมโลหะ ทางคณะวิศวกรรมศาสตร์จึงได้จัดส่งอาจารย์ 3 ท่าน คือ ศาสตราจารย์ วรวิทย์ เงยไพบูลย์ ศาสตราจารย์ ดร.มนู วีระบุรุษ และ ศาสตราจารย์มนัส สถิรจินดา ไปศึกษาต่อต่างประเทศ ในขั้นปริญญาชั้นสูงสาขาโลหการ เมื่ออาจารย์ทั้ง 3 ท่านกลับมาประจำแผนกวิชาฯ แล้ว จึงได้เริ่มวางหลักสูตรและเสนอโครงการเปิดสอนวิชาวิศวกรรมโลหการขึ้นในคณะวิศวกรรม-ศาสตร์ ซึ่งทางสภามหาวิทยาลัยได้อนุมัติให้เปิดสอนได้ ดังนั้น ในปีการศึกษา 2515 จึงเริ่มรับนิสิตโลหการรุ่นแรกเข้ามาศึกษาในชั้นปีที่ 2 จำนวน 20 คน โดยได้รับความเห็นชอบจากสภาการศึกษาและ ก.พ. ก็ได้มีหนังสือตอบรับรองหลักสูตรปริญญาตรีวิศวกรรมโลหการอย่างเป็นทางการ ยังคงเหลือแต่เพียงการตราพระราชกฤษฎีกาตั้งแผนกวิชาวิศวกรรมโลหการเท่านั้น ในระหว่างนั้นแผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่ ทำหน้าที่ดำเนินการสอนวิชาวิศวกรรมโลหการไปก่อน ต่อมาใน พ.ศ. 2517 ก็ได้มีการแยกสาขาวิศวกรรมโลหการออกไปจัดตั้งเป็นภาควิชาวิศวกรรมโลหการ
แผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่ ได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และในปีการศึกษา 2518 จึงได้เปลี่ยนชื่อจาก “แผนกวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่” เป็น “ภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่”
ใน พ.ศ. 2527 ได้มีการปรับปรุงหลักสูตรการศึกษาเพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการในการพัฒนาทรัพยากรธรณีของประเทศ และได้เริ่มเปิดการสอนในสาขาวิศวกรรมปิโตรเลียม โดยเริ่มรับนิสิตชั้นปีที่ 2 เข้าเป็นนิสิตรุ่นแรกใน ปีการศึกษา 2526 เพื่อผลิตวิศวกรปิโตรเลียมเข้าไปทำงานในอุตสาหกรรมการสำรวจและผลิตปิโตรเลียมภายในประเทศ ซึ่งเจริญเติบโตขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะนั้น
ในปีการศึกษา 2528 ภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่ได้เปิดสอนหลักสูตรปริญญาโทในสาขาวิศวกรรมเหมืองแร่ เน้นด้านวิศวกรรมการแร่ เพื่อผลิต มหาบัณฑิตวิศวกรรมเหมืองแร่ไปช่วยในการศึกษาวิจัย ค้นคว้าและแก้ปัญหาต่างๆ ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการแต่งแร่
ในระหว่าง พ.ศ. 2529 ถึง 2533 ภาควิชาฯ ได้มีโครงการวิจัยร่วมไทย-ญี่ปุ่น ในการวิจัยการเก็บแร่หายากจากหางแร่ ดีบุก (Rare Minerals Recovery from Tin Tailings) โดยที่ สภาวิจัยแห่งชาติในสมัยนั้นเป็นผู้ร่วมโครงการฝ่ายไทยกับองค์การเหมืองแร่โลหะแห่งประเทศญี่ปุ่น และมีภาควิชาฯ เป็นผู้ร่วมโครงการและดำเนินการวิจัยร่วมกับนักวิจัยของประเทศญี่ปุ่น มีการสร้างโรงประลองแร่และห้องปฏิบัติการ ซึ่งยังคงใช้ประโยชน์ในการเรียนการสอนอยู่ในปัจจุบัน
ต่อมาในปีการศึกษา 2533 ได้มีการปรับปรุงหลักสูตรที่เปิดสอนในภาควิชาฯ ขึ้นใหม่อีกครั้งหนึ่ง เพื่อให้สอดคล้องกับการปรับปรุงของภาควิชาต่างๆ ในคณะวิศวกรรมศาสตร์และใน พ.ศ. 2534 ภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และธรณีวิทยาเหมืองแร่ ได้เปลี่ยนชื่อเป็น “ภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และปิโตรเลียม” ตามประกาศในราชกิจจานุเบกษา เมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2534 เพื่อให้เหมาะสมกับกิจกรรมการเรียน การสอนที่ปรับปรุงใหม่ และให้สอดคล้องกับความต้องการของประเทศ ภาควิชาฯ ได้เริ่มเปิดหลักสูตรในระดับปริญญาโทสาขาวิศวกรรมปิโตรเลียมเป็นแห่งแรกในประเทศในปีการศึกษา 2535 และสามารถรับนิสิตเข้าศึกษาในหลักสูตรวิศวกรรมปิโตรเลียมเป็นภาษาอังกฤษในระดับปริญญาโทในอีก 2-3 ปีต่อมาจนกระทั่งถึงปัจจุบัน
ใน พ.ศ. 2543 ภาควิชาฯ ได้มีการปรับปรุงหลักสูตร ครั้งสำคัญอีกครั้งหนึ่งเพื่อให้สอดคล้องกับการพัฒนาของวิชาการและสภาพสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการใช้ประโยชน์ทรัพยากรธรณี ภาควิชาฯ ได้ปรับปรุงหลักสูตรโดยจัดให้มีกลุ่มวิชาเพิ่มเติมและปรับปรุงเนื้อหารายวิชาที่เกี่ยวข้องให้เป็นวิศวกรรมทรัพยากรธรณี (Geo-resources Engineering) โดยมีกลุ่มวิชาวิศวกรรมทรัพยากร (Resources Engineering) เพิ่มขึ้นจากกลุ่มวิชาวิศวกรรมเหมืองแร่เดิม ส่วนกลุ่มวิชาวิศวกรรมปิโตรเลียมได้มีการปรับปรุงหลักสูตรให้ทันสมัยขึ้นเช่นกัน
ใน พ.ศ. 2558 ภาควิชาฯ ได้มีการปรับปรุงหลักสูตร การศึกษาในระดับปริญญาโท โดยดำเนินการควบรวมหลักสูตรวิศวกรรมทรัพยากรธรณีและปิโตรเลียมเข้าด้วยกัน และปรับเปลี่ยนเป็นหลักสูตรนานาชาติ จัดให้มีการดำเนินการเรียนการสอนเป็นภาษาอังกฤษ
ในปัจจุบันภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และปิโตรเลียม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้ตระหนักถึงการเตรียมความพร้อมเพื่อรองรับการเปิดความร่วมมือทางเศรษฐกิจในภูมิภาคของอาเซียน และความต้องการที่จะ ยกระดับไปสู่การเป็นศูนย์กลางการเรียนรู้ด้านทรัพยากรธรณี ในภูมิภาคของอาเซียน และเพื่อให้สอดคล้องกับแผนการพัฒนาของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ณ อำเภอแก่งคอย จังหวัดสระบุรี ภาควิชาฯ จึงได้กำหนดแผนดำเนินงานจัดตั้งศูนย์ปฏิบัติการทรัพยากรธรณี อันประกอบไปด้วยศูนย์วิจัยที่สามารถดำเนินโครงการวิจัยในสาขาวิศวกรรมแต่งแร่ การนำ ทรัพยากรกลับมาใช้ใหม่ (Mineral Processing and Resource Recycling) และด้านกลศาสตร์หิน (Rock Mechanics)
รายนามหัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมเหมืองแร่และปิโตรเลียม
1. ศาสตราจารย์ ม.ร.ว.สลับ ลดาวัลย์ พ.ศ. 2482-2510
2. ศาสตราจารย์วรวิทย์ เงยไพบูลย์ พ.ศ. 2510-2514
3. รองศาสตราจารย์ ดร.มนู วีระบุรุษ พ.ศ. 2514-2517
4. รองศาสตราจารย์ฉดับ ปัทมสูต พ.ศ. 2517-2521
5. อาจารย์เกรียงไกร มณีรัตน์ พ.ศ. 2521-2522
6. รองศาสตราจารย์ฉดับ ปัทมสูต พ.ศ. 2522-2528
7. รองศาสตราจารย์ ดร.ขวัญชัย ลีเผ่าพันธุ์ พ.ศ. 2528-2537
8. รองศาสตราจารย์สฤทธิ์เดช พัฒนเศรษฐพงษ์ พ.ศ. 2537-2541
9. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ยิ่งยศ เขมะโยธิน พ.ศ. 2541-2545
10. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุรพล ภู่วิจิดร พ.ศ. 2545-2549
11. รองศาสตราจารย์ ดร.ภิญโญ มีชำนะ พ.ศ. 2549-2557
12. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ฐิติศักดิ์ บุญปราโมทย์ พ.ศ. 2557-ปัจจุบัน