Katedra Hydrobiologii wywodzi się z Katedry Zoologii Wydziału Rolnego Uniwersytetu im. Marii Curie-Skłodowskiej. Jeden z pierwszych jej kierowników, prof. Gabriel Brzęk, wcześniej pracownik Uniwersytetu im. A. Mickiewicza w Poznaniu, przeniósł na grunt lubelski uprawiane tam kierunki badań hydrobiologicznych. Pierwsze badania hydrobiologiczne sięgają 1951 roku i prowadzone były na Pojezierzu łęczyńsko-Włodawskim. Oprócz prof. Brzęka brali w nich udział ówcześni asystenci, magistrowie: Władysław Anasiewicz, Czesław Kowalczyk (specjalizacja – zooplankton skorupiakowy) i Włodzimierz Zwolski (zoobentos). Odbywały się one w bardzo trudnych, pionierskich warunkach powojennej Polski. Zwykle były to kilkudniowe wyprawy, podczas których wynajmowano furmankę do przewozu łodzi i sprzętu badawczego. Nocowano w namiotach, biwakując nad brzegiem jezior.

Celem pionierskich badań prowadzonych przez Prof. Brzęka i jego zespół było poznanie właściwości fizyczno-chemicznych wód i struktur biocenotycznych, głównie zoobentosu i zooplanktonu kilkudziesięciu jezior, a także śledzenie zmian wywołanych wprowadzaniem do niektórych zbiorników żyznych wód Wieprza systemem Kanału Wieprz-Krzna. Stopniowo poszerzano tematykę badań, obejmując nimi coraz to inne grupy systematyczne hydrobiontów. Było to możliwe dzięki zatrudnieniu nowych specjalistów: mgr Stanisława Radwana (w 1958 r.), specjalizującego się w biologii Rotatoria, mgr Witolda Kowalika (w 1962 r.), zajmującego się Hydrachnidia i mgr Zbigniewa Danilkiewicz (w 1963 r.), którego zainteresowania badawcze dotyczyły ichtiofauny. Zakład Zoologii był już wtedy jednostkę Wyższej Szkoły Rolniczej, wyodrębnionej z Uniwersytetu MCS w roku 1955.

Rozwój badań o nachyleniu hydrobiologicznym w pełni usprawiedliwił zmianę nazwy Zakładu Zoologii na Zakład Zoologii i Hydrobiologii, co nastąpiło w 1970 r. W pierwszej połowie lat 70. tych w Katedrze pracę podjęli m.in.: mgr inż. Lucjan Adamczyk (specjalizacja – parazytofauna ryb), mgr Jerzy Fall (Ephemeroptera), mgr Barbara Popiołek (Rotatoria), mgr Barbara Stępień (chemia wody i osadów dennych) i Lucjan Szydłowski (asystent naukowo-techniczny). W 1979 roku do pracy w nowej jednostce przyjęty został mgr Ryszard Kornijów, specjalizujący się w ekologii fauny naroślinnej i dennej jezior, a kilka lat później mgr inż. Andrzej Paleolog (1983), zajmuj acy się wrotkami oraz mgr inż. Robert Stryjecki (1992), badający wodopójki.

Po odejściu Prof. G. Brzęka na emeryturę w 1974 r. kierownikami Zakładu Zoologii i Hydrobiologii byli kolejno prof. dr hab. Stanisław Radwan (1978-1982) i prof. dr hab. Włodzimierz Zwolski (1982-1993).

1 września 1993 r. doszło do podziału Zakładu Zoologii i Hydrobiologii na dwie jednostki: Katedrę Zoologii oraz Katedrę Hydrobiologii i Ichtiobiologii. Kierownictwo Katedry Hydrobiologii i Ichtiobiologii objął prof. dr hab. Stanisław Radwan. W jej skład osobowy weszli ponadto: dr. R. Kornijów, dr. A. Paleolog, mgr B. Stępień i inż. L. Szydłowski.

W latach następnych w Katedrze Hydrobiologii i Ichtiobiologii pracę podjęli: mgr inż. Maria Archman, mgr Joanna Sender (specjalizacja – makrofity), mgr Marta Kowaleczko (wrotki), mgr Jerzy Koproń (chemia osadów dennych), mgr Wojciech Płaska (zoopleuston), prof. dr hab. Modest Misztal (gleboznawstwo), mgr inż. Wiktor Bojar (metale ciężkie w osadach dennych), dr Tomasz Mieczan (orzęski), dr Monika Tarkowska-Kukuryk (fauna naroślinna i zoobentos), dr Marcin Kolejko (ichtiofauna), dr Katarzyna Szafran (chemia osadów dennych).

W 1995 r. w Katedrze powstała Pracownia Ochrony Przyrody. Jej pierwszym kierownikiem był prof. S. Radwan, a od roku 2005 dr hab. Tadeusz Chmielewski. Z dniem 1 września 2006 roku pracownia została wyłączona ze struktury Katedry Hydrobiologii i Ichtiobiologii i przekształciła się w samodzielny Zakład Ekologii Krajobrazu i Ochrony Przyrody. roku 2003 powołano następną podjednostkę – Pracownię Geologii i Ochrony Gleb, z kierownikiem w osobie prof. M. Misztala, którego w 2006 roku na tym stanowisku zastąpiła dr Barbara Stępień.

Po odejściu prof. Radwana na emeryturę w 2004 r. kierownikiem Katedry Hydrobiologii został prof. dr hab. Ryszard Kornijów. Profil badawczy Jednostki został poszerzony o rybactwo, ekologię fitoplanktonu, ekotoksykologię wód i geologię z elementami paleolimnologii. Było to możliwe dzięki dołączenia do zespołu następujących osób: dr Jacka Rechulicza, dr hab. Barbary Pawlik-Skowrońskiej, dr Wojciecha Pęczuły, dr hab. Andrzeja Tatura, dr Anny Halkiewicz i mgr Magdaleny Suchory. W skład zespołu weszła ponadto, zajmująca się laboratorium chemicznym dr Grażyna Kowalska. Po jej odejściu obowiązki laboranta przejął mgr Michał Niedźwiecki.

Od października 2011 roku kierownikiem Katedry Hydrobiologii jest prof. dr hab. Tomasz Mieczan.

Rozwijanie nowych kierunków badawczych dało w 2007 roku asumpt do powołania Pracowni Rybactwa oraz zmiany nazwy Pracowni Geologii i Ochrony Gleb na Pracownię Geologii i Paleolimnologii. W związku z rozwinięciem wielokierunkowego profilu badawczego nieuzasadnione stało się eksponowanie ichtiobiologii w nazwie Jednostki. Dlatego też w 2007 roku przyjęła ona nazwę Katedry Hydrobiologii. Zespół zasiliły kolejne dwie osoby na stanowiskach naukowo-technicznych: dr Małgorzata Adamczuk i mgr Michał Blicharz.

Od dnia 1 września 2017 roku Katedra Hydrobiologii funkcjonuje jako Katedra Hydrobiologii i Ochrony Ekosystemów, a jej kierownikiem jest prof. dr hab. Tomasz Mieczan. W strukturze Katedry powstały dwa zakłady: Hydrobotaniki oraz Ekologii Krajobrazu i Ochrony Przyrody.
Skład osobowy Katedry tworzy obecnie 18 osób, w tym: 2 profesorów zwyczajnych, 5 profesorów nadzwyczajnych, 5 adiunktów (w tym 3 dr hab.), 2 starszych wykładowców oraz 3 pracowników inżynieryjno-technicznych.

Ważną rolę w rozwoju Katedry odegrali także doktoranci. Były to, obecnie już w stopniu doktora, następujące osoby: Marcin Kolejko, Grzegorz Kahlan, Tomasz Mieczan, Monika Tarkowska-Kukuryk, Katarzyna Szafran, Anna Halkiewicz, Małgorzata Adamczuk, Małgorzata Gorzel, Magdalena Toporowska, Beata Ferencz i Dorota Nawrot.