2001年（平成13年）1月6日、中央省庁再編に伴い、陸水空の運輸や鉄道・港湾・船舶・自動車交通・気象等を所管する運輸省、都市計画・道路・建築物・住宅・河川・官庁営繕など社会資本整備の建設事業を所管する建設省、北海道の総合開発事務[注釈 1]を行う北海道開発庁、土地・水資源・離島振興・災害対策・大都市圏政策など総合的な国土行政に関する国土庁の4省庁を統合して誕生した[6]。当該再編にあたっては、特に規模の大きなものであった。
国土交通省の発足に当たっては、旧・運輸省の運輸政策局と旧・建設省の建設経済局を統合して「総合政策局」が、旧・国土庁の大都市圏整備局、地方振興局のそれぞれ一部を統合して「国土計画局」が、旧・建設省の都市局と旧・国土庁の大都市圏整備局、地方振興局のそれぞれ一部を統合して「都市・地域整備局」が、旧・国土庁の土地局と長官官房水資源部を統合して「土地・水資源局」が、旧・運輸省の海運局と海上技術安全局を統合して「海事局」が、いずれも新設されたほか、旧・建設省からは、河川局、道路局、住宅局が、旧・運輸省からは、鉄道局、自動車交通局、航空局、港湾局が、そのまま移行した。旧・北海道開発庁は単独の北海道局を構成した。なお、旧・国土庁の防災局は内閣府に移管された。
2008年（平成20年）10月1日、観光庁の新設、海難審判庁の事故原因究明業務と航空・鉄道事故調査委員会の統合による運輸安全委員会の新設、船員労働委員会の廃止と同委員会業務の中央労働委員会及び交通政策審議会などへの移管を内容とする組織改正を実施した。中央省庁における新たな外局の設置は、いわゆる中央省庁再編以来初めてである。英語表記は当初 Ministry of Land, Infrastructure and Transport（Land:国土、Infrastructure:建設・インフラ、Transport:交通・運輸）としていたが、2008年1月8日の観光庁発足にあわせて、「観光」を意味する Tourism を加え、Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism とした[7]。
2011年7月1日、省内横断的な体制の確立や関連する行政の一元化等を図るために局の再編が行われ、水関連行政を一元化するため、河川局と土地・水資源局水資源部、都市・地域整備局下水道部を再編して「水管理・国土保全局」に、土地・水資源局のうちの土地行政部局と総合政策局のうちの建設産業行政部局を再編して「土地・建設産業局」に、国土計画局と都市・地域整備局を「国土政策局」と「都市局」にそれぞれ再編したほか、「国際統括官」が設置され、自動車交通局は「自動車局」に改称された。
2020年6月、同省は豪雨や台風など従来の規模を超える水害が多発しており、最新の想定に基づいて建物を改修する自治体に財政支援する方針を決めた。新型コロナウイルス感染症の予防対策の推進として、スペース拡大といった3密対策も後押しする。21年度予算概算要求に経費を盛り込む[8]。
2023年10月1日、総合政策局の物流政策課を自動車局に移管し、同局を物流・自動車局とし、公共交通・物流政策審議官の職務から物流政策を除き、公共交通政策審議官に改称された。 国土交通省のシンボルとしては、漢字の「心」の文字を図案化した意匠が用いられている[9][10]。国土の上で人が弾んでいる躍動感を表すとともに、北海道開発庁、国土庁、運輸省、建設省の4省庁が互いに心をひとつにし、国土交通省として未来に向かって躍動する様子を描いている[9]。職員の投票によりシンボルマークとして制定され、省の封筒や職員のバッジなどに用いられている[11]。 国土交通省設置法第4条は計128号に及ぶ所掌事務を列記している。具体的には以下などに関することがある。
シンボル
所掌事務
国土計画（第1号）
社会資本の整備（第3号）
交通整備・計画・調整（第4号、第5号）
土地の使用及び収用（第6号）
国が行う土地の測量・地図の調製（第9号）
測量業（第10号）
建設業（第11号）
不動産業（第13号）
宅地の供給（第14号）
海洋汚染及び海上災害の防止（第15号）
貨物流通（第17号）
倉庫業（第18号）
貨物利用運送事業（第19号）
石油パイプライン事業（第20号）
観光地および観光施設（第21号）
観光業及び旅行業（第22号）
ホテル及び旅館の登録（第23号）
各大都市圏・各地方の開発政策（第24号）
北海道総合開発計画（第26号）
地価対策（第29号）
土地利用の調整（第30号）
農住組合（第31号）
地価の公示（第32号）
不動産の鑑定評価（第33号）
国土調査（第34号）
水資源開発基本計画（第35号）
首都圏及び近畿圏の既成都市区域の過密防止・近郊緑地保全（第38号）
豪雪地帯の雪害防除（第40号）
北方領土隣接地域の振興（第41号）
アイヌの伝統及び文化（第42号）
災害地域からの集団的移住（第43号）
都市計画（第44号）
市街地整備（第45号）
駐車場（第46号）
都市開発資金の貸付け（第47号）
都市公園（第48号）
都市の緑地保全（第49号）
市民農園（第50号）
屋外広告物（第51号）
下水道（第53号）
河川・水流及び水面（第54号）
水資源施設（第55号）
治水・水利（第56号）
公有水面の埋立て及び干拓（第57号）
運河（第58号）
砂防（第59号）
地すべり・ぼた山及び急傾斜地の崩壊・雪崩の防止（第60号）
海岸の管理（第61号）
水防（第62号）
公共土木施設の災害復旧事業（第63号）
道路の管理（第64号）
有料道路（第65号）
住宅の供給・居住環境（第66号）
住宅金融支援機構の金融事業（第67号）
建築物（第69号）
建築士（第70号）
鉄道・軌道・索道（第72?76号）
道路運送（第77号）
自動車ターミナル（第78号）
自動車の登録及び自動車抵当（第79号）
自動車の整備事業（第81号）
軽車両及び自動車用代燃装置（第82号）
自動車損害賠償責任保険（第84号）
政府の管掌する自動車損害賠償保障事業（第85号）
水上運送（第86号）
港湾運送（第87号）
油による汚染損害の補償（第88号）
海事思想の普及・宣伝（第89号）
船舶の登録・安全・製造（第90号?93号）
船舶用原子炉（第94号）
モーターボート競走（第95号）
船員の労働条件・失業対策・教育（第96?98号）
航行安全（海上交通安全
船舶事故（第100号）
港湾の管理（第101号）
航路の管理（第102号）
航空運送事業（第104号）
航空機の登録・安全・製造（第105?107号）
航空従事者の教育・養成（第108号）
空港及び航空保安施設（第109号）
航空路・航空交通管制（第110号）
航空事故（第111号）
官公庁施設の整備（第112号）
交通安全基本計画（第117号）
海難審判（第118号）