เดิมงานด้านป่าไม้ทั้งหมด อันได้แก่ งานปลูกบำรุงป่า งานวนวัฒนวิจัย งานอุทยานแห่งชาติ งานทางด้านสัตว์ป่า งานต้นน้ำ และงานด้านป้องกันปราบปรามและไฟป่า เป็นต้น ล้วนเป็นงานภายใต้กรมป่าไม้ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม (เดิมสังกัดกระทรวงเกษตรและสหกรณ์) ทั้งสิ้น แต่เมื่อวันที่ 20 กันยายน 2545 วุฒิสภาได้มีมติด้วยคะแนน 127 ต่อ 23 ให้แยกงานที่เกี่ยวกับป่าเศรษฐกิจและงานด้านอนุรักษ์และการคุ้มครองป่าไม้ออกจากกัน โดยให้งานทางด้านป่าเศรษฐกิจอยู่กับกรมป่าไม้ส่วนงานด้านอนุรักษ์และการคุ้มครอง ให้ไปตั้งเป็นกรมขึ้นมาใหม่ และให้สังกัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นกระทรวงใหม่

ต่อมาสภาผู้แทนราษฎรก็ได้มีมติเห็นชอบตามผลการประชุมของวุฒิสภาดังกล่าว ซึ่งจะต่างไปจากมติเดิมของราษฎรในการพิจารณา ในวาระที่ 3 วันที่ 29 มิถุนายน 2545 ซึ่งความเห็นดังกล่าวแต่เดิมเหล่านี้ไม่มีการแยกกรมป่าไม้เป็น 2 กรม ต่อมาได้มีพระราชกฤษฎีกา เล่มที่ 119 ตอนที่ 99 ก ลงวันที่ 2 ตุลาคม 2545 ให้จัดตั้งกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช ในสังกัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม และเมื่อวันที่ 9 ตุลาคม 2545 พ.ต.ท.ดร.ทักษิณ ชินวัตร นายกรัฐมนตรีในขณะนั้น ได้มีคำสั่งแต่งตั้งให้ ดร.ปลอดประสพ สุรัสวดี ปลัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมในขณะนั้นดำรงตำแหน่งรักษาราชการแทนอธิบดีกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช จึงถือได้ว่าเป็นอธิบดีกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช คนแรก และได้ดำรงตำแหน่งอยู่จนถึงวันที่ 14 พฤศจิกายน ๒๕๔๕ จึงได้มีการแต่งตั้งนายสมชัย เพียรสถาพร ขึ้นดำรงตำแหน่งอธิบดีกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช อย่างเป็นทางการ ดังนั้น จึงถือเอาวันที่ 2 ตุลาคม ของทุกปี เป็น "วันคล้ายวันสถาปนากรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช" 

กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืชได้ ดำเนินกิจภารกิจเกี่ยวกับการอนุรักษ์ ส่งเสริมและฟื้นฟูทรัพยากรป่าไม้ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช ในเขตพื้นที่ป่าเพื่อการอนุรักษ์ โดยการควบคุม ป้องกันพื้นที่ป่าอนุรักษ์เดิมที่มีอยู่ และพื้นที่ป่าเสื่อมโทรมให้กลับสมบูรณ์ด้วยกลยุทธ์การส่งเสริม กระตุ้น และปลุกจิตสำนึกให้ชุมชนมีความรู้สึกหวงแหนและการมีส่วนร่วมในการดูแลทรัพยากรท้องถิ่น เพื่อเป็นการรักษาสมดุลของระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อม ตลอดจนความหลากหลายทางชีวภาพ สำหรับเป็นแหล่งต้นน้ำลำธาร แหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า แหล่งอาหาร แหล่งนันทนาการและการท่องเที่ยวทางธรรมชาติของประชาชน ดังวิสัยทัศน์ของกรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช ที่ว่า “ผืนป่าหลากหลาย สัตว์ป่ามากมาย ป่าไม้ยั่งยืน"