Ngày 29/4/1958, tại kỳ họp thứ VIII, Quốc hội nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã thông qua nghị quyết thành lập Ủy ban Khoa học Nhà nước và ngày 4/3/1959, Chủ tịch nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ký sắc lệnh số 16-SL về việc thành lập Ủy ban Khoa học Nhà nước. Thủ tướng Chính phủ ban hành chỉ thị số 105/CT-TTg ngày 11/3/1959, thành lập Ban Khoa học - Kỹ thuật địa phương. Thực hiện chỉ thị trên của Thủ tướng Chính phủ, giữa năm 1960, Ủy ban Khoa học Nhà nước đã tổ chức cuộc họp toàn quốc bàn về việc thành lập các Ban Khoa học - Kỹ thuật địa phương và có thông tư số 300/KH về tổ chức của Ban Khoa học kỹ thuật các tỉnh, thành phố.
Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Điện Biên ngày nay tiền thân là Ban Khoa học và kỹ thuật tỉnh Lai Châu (cũ), được Ủy ban hành chính tỉnh Lai Châu ban hành Quyết định số 372/QĐ, ngày 27-7-1968 thành lập Ban Khoa học và kỹ thuật. Ban Khoa học và kỹ thuật là cơ quan tổng hợp nghiên cứu công tác khoa học, công tác kỹ thuật trực thuộc Ủy ban hành chính tỉnh theo chỉ đạo và quản lý về mọi mặt; đồng thời chịu sự chỉ đạo của Ủy ban Khoa học kỹ thuật Nhà nước về nghiệp vụ.
Từ năm 1994 đến tháng 7/2003: Ủy ban khoa học nhà nước đổi tên thành Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường theo Nghị quyết kỳ họp thứ nhất Quốc hội khóa IX ngày 30/9/1992. Ngày 22/5/1993, Chính phủ ban hành Nghị định số 22/CP về nhiệm vụ, quyền hạn, tổ chức bộ máy của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường. Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường và Ban Tổ chức Cán bộ Chính phủ đã có Thông tư liên tịch số 1450/LB-TT ngày 1/9/1993 hướng dẫn chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và tổ chức cơ quan quản lý Khoa học, Công nghệ và Môi trường các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương và Bộ trưởng Bộ Khoa học, Công nghệ & Môi trường đã có văn bản số 1521/TCCB ngày 15/9/1993 gửi các Tỉnh ủy, Thành ủy, UBND các tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương về việc củng cố hoạt động của Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường.
Thực hiện các văn bản trên, UBND tỉnh ra quyết định số 278/QĐ-UB ngày 16-7-1994, Ủy ban nhân dân tỉnh đổi tên Ban khoa học và kỹ thuật tỉnh thành Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường.
Thực hiện Quyết định số 45/2003/QĐ-TTg ngày 02/4/2003 của Thủ tướng Chính phủ về việc thành lập Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường đổi tên thành Sở Khoa học và Công nghệ, trực thuộc UBND tỉnh, theo Thông tư hướng dẫn số 15/2003/TTLT - BKHCN- BNV ngày 15/7/2003 của Bộ Khoa học và Công nghệ và Bộ Nội vụ hướng dẫn chức năng, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của cơ quan chuyên môn giúp UBND quản lý nhà nước về khoa học công nghệ ở địa phương;
Ủy ban nhân dân tỉnh đã ban hành Quyết định số 62/2003/QĐ-UB, ngày 01-10-2003 về việc đổi tên Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường thành Sở Khoa học và Công nghệ. Chức năng chính của Sở Khoa học và Công nghệ là tham mưu cho Ủy ban nhân dân tỉnh quản lý nhà nước về khoa học và công nghệ, bao gồm: hoạt động khoa học công nghệ; phát triển tiềm lực khoa học và công nghệ; tiêu chuẩn, đo lường, chất lượng, sở hữu trí tuệ, ứng dụng bức xạ và đồng vị phóng xạ, an toàn bức xạ hạt nhân, thông tin, thống kê, chuyển giao công nghệ.
Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Điện Biên, có các phòng chuyên môn: Văn phòng Sở, phòng Thanh tra, phòng Kế hoạch – Quản lý khoa học, phòng Quản lý công nghệ - An toàn bức xạ hạt nhân - Sở hữu trí tuệ.
Các đơn vị trực thuộc Sở: Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng và Trung tâm tâm Thông tin và Ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ (thành lập năm 2006). Trung tâm Kỹ thuật tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (thành lập năm 2013).
Qua 53 năm thành lập và hoạt động, được sự quan tâm của Tỉnh ủy, Hội đồng nhân dân, Ủy ban nhân dân tỉnh, Bộ Khoa học và Công nghệ, sự phối kết hợp với các Sở, ban, ngành trong tỉnh, Sở Khoa học và Công nghệ đã đạt được những thành tựu quan trọng, đội ngũ cán bộ công chức viên chức của Sở đã trưởng thành trên nhiều lĩnh vực, góp phần tích cực vào phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh; nổi bật nhất là việc ứng dụng chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất giống, khảo nghiệm giống cây trồng, vật nuôi và xây xây dựng các mô hình sản xuất. Nhiều kỹ thuật mới, nhiều giống cây, con mới được triển khai sâu rộng trên địa bàn tỉnh. Nhiều mô hình đã phát huy hiệu quả kinh tế từ việc ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, tạo động lực thúc đẩy trong sản xuất nông nghiệp, nông thôn của tỉnh. Bên cạnh đó tham mưu cho Ủy ban nhân dân tỉnh triển khai thực hiện các nhiệm vụ như ứng dụng công nghệ thông tin; nghiên cứu khoa học xã hội và nhân văn; điều tra nghiên cứu một số lĩnh vực về môi trường, y tế, giáo dục đào tạo, văn hóa xã hộ để cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ hoạt động chỉ đạo điều hành, quản lý nhà nước tại địa phương.
Phát huy những thành tích đã đạt được và kinh nghiệm của 53 năm qua, Sở KH&CN quyết tâm phấn đấu hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ trong giai đoạn mới để KH&CN thực sự trở thành nền tảng và động lực của sự nghiệp CNH - HĐH, góp phần xây dựng tỉnh Điện Biên thành tỉnh giàu đẹp và văn minh.