ในหลายทศวรรษที่ผ่านมา ประเทศไทยได้ใช้ทรัพยากรธรรมชาติเพื่อการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมไปมาก ส่งผลให้เกิดความเสื่อมโทรมของทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง และยังส่งผลกระทบต่อคุณภาพและวิถีการดำรงชีวิตของประชาชนเป็นวงกว้างและรุนแรงขึ้นตามลำดับ ในขณะเดียวกันหน่วยงานภาครัฐที่มีหน้าที่รับผิดชอบบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมก็มีการดำเนินงานอย่างไม่เป็นเอกภาพและขาดการบูรณาการ ดังนั้น ในการปฏิรูประบบราชการ โดยเฉพาะในพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ.๒๕๔๕ จึงได้จัดตั้งกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมขึ้นใหม่ ให้มีอำนาจหน้าเกี่ยวกับการสงวน อนุรักษ์ และฟื้นฟูทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม การจัดการการใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืน และราชการอื่นตามที่มีกฎหมายกำหนดให้เป็นอำนาจหน้าที่ของกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมหรือส่วนราชการที่สังกัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม จากภารกิจที่ได้รับมอบหมาย กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมจึงได้กำหนดนโยบายการดำเนินงานไว้อย่างชัดเจน ที่จะดำเนินการให้ทรัพยากรธรรมชาติที่หลากหลายของประเทศได้อยู่คู่กับสังคมไทยตลอดไป รวมทั้งประชาชนได้มีการดำรงชีวิตอยู่อย่างมีความสุขภายใต้คุณภาพสิ่งแวดล้อมที่ดี และได้จัดตั้ง สำนักงานทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมจังหวัดทั่วประเทศ เพื่อเป็นหน่วงงานประสานอำนวยการด้านการจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมในระดับจังหวัด
สำนักงานทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมจังหวัดพระนครศรีอยุธยา จัดตั้งขึ้นในปี พ.ศ.๒๕๔๗ ตามพระราชกฤษฎีกาโอนกิจการบริหารและอำนาจหน้าที่ของส่วนราชการให้เป็นไปตามพระราชบัญญัติปรับปรุงกระทรวง ทบวง กรม พ.ศ.๒๕๔๕ และกฎกระทรวงแบ่งส่วนราชการสำนักงานปลัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม (ฉบับที่ ๒) พ.ศ. ๒๕๔๗ เป็นหน่วยงานราชการบริหารส่วนภูมิภาคในสังกัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม โดยมีองค์ประกอบและหน้าที่ความรับผิดชอบตามที่สำนักงานปลัดกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมกำหนด