| Name | Amtsantritt | Senat | Partei |
|---|---|---|---|
| Albert Müller | 15. Dezember 1971 | Koschnick II | SPD |
| Herbert Brückner | 3. November 1975 7. November 1979 10. November 1983 | Koschnick III Koschnick IV Koschnick V | SPD |
| Eva-Maria Lemke-Schulte | 25. Januar 1984 18. September 1985 15. Oktober 1987 | Koschnick V Wedemeier I Wedemeier II | SPD |
| Ralf Fücks | 11. Dezember 1991 | Wedemeier III | Bündnis 90/Die Grünen |
| Helga Trüpel | 23. Februar 1995 | Wedemeier III | Bündnis 90/Die Grünen |
| Christine Wischer | 4. Juli 1995 7. Juli 1999 | Scherf I Scherf II | SPD |
| Jens Eckhoff | 4. Juli 2003 | Scherf III | CDU |
| Ronald-Mike Neumeyer | 8. November 2005 | Böhrnsen I | CDU |
| Reinhard Loske | 29. Juni 2007 | Böhrnsen II | Bündnis 90/Die Grünen |
| Joachim Lohse | 30. Juni 2011 15. Juli 2015 | Böhrnsen III Sieling | Bündnis 90/Die Grünen |
| Maike Schaefer | 15. August 2019 | Bovenschulte I | Bündnis 90/Die Grünen |
| Kathrin Moosdorf | 5. Juli 2023 | Bovenschulte II | Bündnis 90/Die Grünen |
- Hede Lütjen (SPD) war ohne Amtsantritt vom 10. November bis zum 29. Dezember 1983 Umweltsenatorin; Herbert Brückner vertrat sie in der Zeit.
- Helga Trüpel war kommissarische Umweltsenatorin
- Der Name der Dienststelle lautete
- vom 15. Dezember 1972: Senator für Gesundheit und Umweltschutz
- vom 10. November 1983: Senator für Umweltschutz
- vom 15. Oktober 1987: Senator für Umweltschutz und Stadtentwicklung
- vom 4. Juli 1995: Senator für Frauen, Gesundheit, Jugend, Soziales und Umweltschutz
- vom 7. Juli 1999: Senator für Bau und Umwelt
- vom 4. Juli 2003: Senator für Bau, Umwelt und Verkehr
- vom 29. Juni 2007: Senator für Umwelt, Bau, Verkehr und Europa
- vom 30. Juni 2011: Senator für Umwelt, Bau und Verkehr
- vom 15. August 2019: Senatorin für Klimaschutz, Umwelt, Mobilität, Stadtentwicklung und Wohnungsbau
- seit dem 5. Juli 2023: Senatorin für Umwelt, Klima und Wissenschaft