Uma escola separada para ciências da Terra foi criada em Stanford em 1947 – embora fosse conhecida na época como Escola de Ciências Minerais. No entanto, as ciências da terra têm estado no centro do programa académico de Stanford desde o início da universidade, quando John Casper Branner foi contratado como primeiro professor de Stanford em 1891. Em 1913, Branner tornou-se o segundo presidente de Stanford. Ele trouxe para Stanford sua biblioteca geológica particular, que continha cerca de 5.000 volumes. Essa coleção cresceu e se tornou a base da Biblioteca Branner de Ciências da Terra, localizada no Edifício Mitchell, e agora abriga cerca de 125.000 volumes e cerca de 270.000 mapas em folhas.
O Departamento de Geologia original mudou seu nome para Departamento de Geologia e Mineração em 1898, refletindo seu foco na busca e extração de recursos naturais durante aquele período de desenvolvimento ocidental. Os estudos de petróleo foram acrescentados em 1914. Em 1930, o petróleo e a mineração foram transferidos para a Escola de Engenharia, e a geologia passou a fazer parte da Escola de Ciências Físicas.
A Escola de Ciências Minerais foi criada em 1947, com A.I. Levorsen, um geólogo de petróleo, como seu reitor inaugural. Não havia departamentos na escola recém-formada. Os campos cobertos incluíram geologia, geofísica, geoquímica e engenharia de mineração, metalurgia e petróleo, com planos para incluir posteriormente engenharia cerâmica e geologia marinha. Charles Park, um engenheiro de minas, sucedeu Levorsen como reitor em 1950, e em 1962 a renomeada Escola de Ciências da Terra, Energia e Ambientais foi reorganizada em quatro departamentos: Geologia, Geofísica, Engenharia Mineral e Engenharia de Petróleo.
Durante o mandato do próximo reitor da escola, Richard Jahns (1965-79), o Edifício Ruth Wattis Mitchell foi concluído em 1970, acomodando novos equipamentos analíticos e experimentais, e os campos de depósitos de minério, hidrogeologia, geologia de engenharia e sensoriamento remoto foram combinados. em um novo Departamento de Ciências da Terra Aplicadas.
Allan Cox, geofísico, tornou-se reitor em 1979, seguido por George Thompson, também geofísico, em 1987. Thompson foi fundamental no estabelecimento do Departamento de Geofísica na década de 1950. Gary Ernst veio para Stanford Earth Sciences como reitor em 1989 (o terremoto Loma Prieta de 1989 ocorreu no mês seguinte à chegada de Ernst, fechando o Geology Corner durante seu mandato). Ernst desempenhou um papel importante na criação do Programa de Sistemas Terrestres em 1992 Em 1993, os Departamentos de Ciências Aplicadas da Terra e Geologia se uniram para formar o Departamento de Ciências Geológicas e Ambientais (elevando o número total de departamentos da escola para três: Ciências Geológicas e Ambientais, Geofísica e Engenharia de Petróleo).
Lynn Orr assumiu o reitor em 1994 e liderou uma revisão do programa acadêmico da escola que identificou um compromisso com a força da pesquisa em seis áreas: geoquímica e geocronologia; sistemas sedimentares, estrutura da bacia e evolução; dinâmica continental; fluxo de fluido na crosta terrestre; ciências ambientais da Terra; e um novo programa de margens oceânicas. O Programa Interdisciplinar em Meio Ambiente e Recursos (agora Programa Interdisciplinar Emmett em Meio Ambiente e Recursos, E-IPER) recebeu aprovação para concessão de diploma durante sua gestão em 2001.
Pamela Matson tornou-se a oitava reitora da escola em 2002. Matson, uma cientista interdisciplinar da Terra que estuda interações químicas entre solos, água, plantas e atmosfera, atuou como diretora do Programa de Sistemas Terrestres desde 1999. Durante seu mandato como reitora, a a escola adicionou um quarto departamento, o Departamento de Ciência Ambiental do Sistema Terrestre, e o Departamento de Engenharia de Petróleo mudou seu nome para Departamento de Engenharia de Recursos Energéticos. Matson liderou um grande esforço de planejamento estratégico que resultou em 2005 em um novo plano estratégico para a escola e uma nova visão: a da Stanford School of Earth, Energy & Environmental Sciences como líder mundial em ciências e engenharia da Terra e ambientais, que cria, integra e transforma a compreensão fundamental dos processos da Terra e usa esse conhecimento para ajudar a fornecer energia, água e um planeta seguro e sustentável.
Depois de mais de 50 anos como Escola de Ciências da Terra, o nome foi alterado para Escola de Ciências da Terra, Energia e Ambientais em 2015 para melhor refletir a amplitude de sua pesquisa e ensino, que se concentram na compreensão das mudanças na Terra e em ajudar a lidar com os recursos e desafios ambientais que o mundo enfrenta.