A Diretoria de Qualidade Ambiental foi criada em 13 de março de 2006, por meio do Decreto nº 5.718 e se manteve na estrutura administrativa do IBAMA, por ocasião de sua reestruturação, em 27 de abril de 2007, pelo Decreto nº 6.099. O seu organograma administrativo prevê duas coordenações-gerais, cada uma com duas coordenações específicas. Esta nova unidade administrativa surgiu por demanda da ampliação das atividades do governo na execução da política do meio ambiente voltada para as questões ambientais ligadas a urbanização, a industrialização, ao crescimento econômico e ao desenvolvimento social.

Com a DIQUA, o Instituto ficou melhor aparelhado para atuar sobre os fatores antrópicos urbanos e rurais relacionados à poluição, aos compromissos celebrados em acordos e tratados internacionais de segurança química, às atribuições Institucionais ligadas à avaliação e controle de agrotóxicos, ao tratamento e destinação de resíduos, ao controle de emissões atmosféricas, à gestão do cadastro Técnico Federal e outros problemas ambientais dessa ordem.