土木工程的发展大体经历了古代、近代和现代三个阶段。

古代土木工程经历了漫长的时间跨度，大致从旧石器时代到17世纪中叶。在这一历史时期人们修建各种设施主要是依靠以前的经验，几乎没有什么设计理论等。人们所用的建造材料主要来自于自然，如石块、草筋、土坯，在公元前年左右人们开始使用烧制的砖。所用的建造工具也是十分简单的，只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。即使这样，古代人类还是给我们留下了许多具有历史意义和价值的建筑产品，其中有些工程即使在现在看来也是非常伟大的，有的甚至是难以想象的。

西方国家留下来的宏伟建筑（或建筑遗址）大多是以砖石为结构的。如埃及的金字塔、希腊的帕特农神庙、古罗马斗兽场等都是令人神往的古代石结构遗址。中国古代建筑大多为木结构加砖墙建成。如北京故宫、天坛，天津蓟县的独乐寺观音阁等都是具有悠久历史的优秀建筑。中国古代的砖石结构也有非常伟大的成就。最具代表性的当数我国的万里长城了，它东起山海关，西至嘉峪关，全长余公里。在水利方面，我国的成就也是非凡的。由李冰父子主持修建的都江堰水利工程，至今仍造福于四川人民。就是在今天看来，这一水利设施的设计也是非常合理、十分巧妙的，许多国际上的水利工程专家在参观后也是十分叹服的。

近代土木工程的发展大致从17世纪中叶到第二次世界大战前后，经历了余年。就在这一特殊历史时期，土木工程逐步形成了一门独立的学科。年牛顿总结出的力学三大定律，为土木工程的力学分析奠定了理论基础。随后，在材料力学、弹性力学和材料强度理论的基础上，法国的纳维在年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。从此，土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。

从材料方面来讲，年波特兰水泥的发明、年转炉炼钢法获得成功和年钢筋混凝土的应用使得土木工程师可以运用这些材料建造更为复杂、庞大的工程设施。在近代及现代建筑中，凡是高耸、大跨、巨型、复杂的工程结构，其中的绝大多数都应用了钢结构或钢筋混凝土结构。

这一历史时期内，产业革命使得工业、交通运输业有了很大的发展，从而对土木工程设施提出了更广泛的需求，同时也为土木工程的建造提供了新的施工机械和施工方法。打桩机、压路机、挖土机、掘进机、起重机、吊装机等的出现，为快速高效地建造土木工程提供了更加有力的手段。

这一时期具有重大历史意义的土木工程有很多，例如年法国建成的埃菲尔铁塔，年和年英国分别修建了世界上第一条地铁和铁路，年打通成功的苏伊士运河，年美国建成的旧金山金门大桥，年美国建成的纽约帝国大厦以及年我国建成的京张铁路等。