三沙市国土资源与环境保护局是三沙市人民政府的组成部门，是三沙市主管城乡建设与规划、环境保护工作的政府职能部门。

2008年，海南省机构编制委员会办公室下发《关于西南中沙行政体制调整方案的通知（琼编[2008]93号）》，西南中沙群岛工委、办事处参照市县党政机关模式，设置18个行政职能部门和20个事业单位，设立海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛国土环保与建设规划局，是海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处的工作部门，主管西南中沙群岛的国土、环保、建设与规划工作。

三沙市成立后，2012年11月，根据海南省机构编制委员会《关于印发<三沙市起步阶段机构编制设置方案>的通知（琼编[2012]53号）》和中共三沙市委《关于印发<三沙市起步阶段行政机构设置实施方案>的通知（三沙委[2012]7号）》，设立三沙市国土资源与环境保护局。

原海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛国土环保与建设规划局主要职责：

2012年，启动编制《西沙群岛总体规划》，组织编制永兴岛两区两路重点区域建设等9个专项规划。编制新的赵述岛规划，经规划设计单位反复修改，形成赵述岛建设规划初步成果。2012年年内，根据三沙市近期建设发展需要，组织编制《三沙市永兴岛两区两路建设规划》、《三沙市赵述岛总体建设规划》。组织编制《赵述岛居民点修建性详细规划》。

2016年2月19日，三沙市国土资源与环境保护局西沙风貌考察小组到七连屿考察岛礁风貌设计工作。

2012年，三沙市国土资源与环境保护局依法办理三沙市人民医院、永兴岛污水处理厂、西沙群岛垃圾转运站、永兴岛光伏发电项目等11个新建项目的环境影响评价工作。