Tiền thân là Ty xây dựng Đồng Nai được thành lập vào đầu năm 1976 cùng năm tháng thành lập tỉnh Đồng Nai (Trên cơ sở Ty kiến thiết – Ty Công Chánh và các cơ sở kinh tế kỹ thuật quan trọng khác). Sau khi ra đời, Ty Xây dựng đã nhanh chóng khắc phục mọi khó khăn sau chiến tranh để hoàn thành nhiệm vụ mà Tỉnh ủy, UBND tỉnh Đồng Nai và Bộ Xây dựng giao.

Sở Xây dựng Đồng Nai được thành lập theo quyết định số 586-QĐ/UBT ngày 03 tháng 5 năm 1989 của Uỷ ban nhân dân tỉnh Đồng Nai trên cơ sở sáp nhập Ủy ban xây dựng cơ bản của tỉnh  vào Ty Xây dựng và sau đó sáp nhập ty nhà đất và Ty Xây dựng thành Sở Xây dựng.​​