台州市生态环境局玉环分局是台州市生态环境局的派出机构，为正科级，于2019年4月正式挂牌，为原玉环市环境保护局，始于1984年2月，当时称玉环县城乡建设环境保护局（1980年1月始设玉环县基本建设委员会，1984年2月，改为玉环县城乡建设环境保护局），下设玉环县环境监测站（玉政〔1984〕59号，1984年4月19日发文）编制7名。

1997年3月，玉环县人民政府撤销玉环县城乡建设环境保护局，设立玉环县建设局和玉环县环境局，两局合署办公，称为玉环县建设环保局。

2000年7月，因社会经济发展和城市建设的需要，成立玉环县建设委员会，玉环县环境保护局为玉环县建设委员会内设二办二局之一。

2001年11月从原玉环县建设委员会中划出，独立组建玉环县环境保护局。

2002年5月玉环县人民政府办公室下发文件《玉环县人民政府办公室关于印发玉环县环境保护局职能配置、内设机构和人员编制规定的通知》玉政办〔2002〕91号，规定下设3个职能科室：办公室、建设项目开发科、生态环境保护科（污染治理监督科）。

2012年8月玉环县人民政府办公室下发文件《玉环县人民政府办公室关于印发玉环县环境保护局主要职责内设机构和人员编制规定的通知》玉政办发〔2012〕98号，规定下设4个职能科室：办公室、挂宣教法规科牌子；行政审批科；自然生态保护科；污染防治监督科。

2017年5月因玉环县撤县设市，单位名称变更为玉环市环境保护局，下设科室及单位职能均未变。

2019年10月台州市生态环境局下发文件《台州市生态环境局玉环分局职能配置、内设机构和人员编制规定》台环党组〔2019〕34号，规定下设5个职能科室：办公室；环境影响评价与综合规划管理科、挂行政审批科牌子；政策法规与宣教科；自然生态与监测信息科；污染防治科；另内设直属机关党委。