原名武汉市市政工程设计院，隶属于武汉市；

1956年起，由地方设计院升级为国家设计院，更名为“城市建设总局给水排水设计院武汉分院”，之后又经历了“建筑工程部给水排水设计院中南分院”、“建筑工程部中南给水排水设计院”等多次更名，单位性质是事业单位，对中南地区给水排水工程建设进行监管和指导，从事工程勘察、设计和科研工作。

1971年，从国家建委下放到湖北省，实行属地管理，之后更名为“湖北给水排水设计院”；

1978年，又划归国家建委领导，历经“国家建设委员会武汉给水排水设计院”、“国家城市建设总局武汉给水排水设计院”、“中国给水排水中南设计院”等多次更名，但始终保持生产工作有序开展、技术实力稳步提升、科研力量不断充实。

1984年，成立第一个分院——珠海设计处，组建燃气、路桥等专业，开始设计收费；

1985年，更名为“中国市政工程中南设计院”；之后，拓展浙江、安徽等地项目，设立深圳、桂林、海南、厦门等分院，经营范围突破中南五省；承担“武汉市墨水湖地区复合稳定塘研究”等“七五”国家科技攻关项目；

1988年，开始推行全面质量管理；

1990年，启动信息化建设。

1991年，领取企业法人营业执照。之后，又设立汕头、上海、东莞、福州、宝安、重庆等分院，涉足环境卫生、隧道、城市防洪、规划等专业，进入建筑行业。

1991年，承接了广州黄浦经济开发区污水处理厂总承包项目；

1993年，更名为“中国市政工程中南设计研究院”；

1996年，成立监理公司。

2000年，从建设部脱钩进入中国中信集团有限公司，探索建立现代化企业管理制度。之后，又设立昆明、佛山、惠州、广西、南京、青岛、四川等分院，进入公路行业；

2003年，成立咨询公司；

2009年，更名为“中国市政工程中南设计研究总院”。

2011年底，企业性质从全民所有制改为公司制，构建现代企业法人治理结构，更名为“中国市政工程中南设计研究总院有限公司”；按照“工程咨询公司”的定位，以工程设计为主业，不断拓宽设计领域，兼顾发展工程总承包、尝试开展BOT业务。

2014年，资产注入中信股份在香港整体上市。

2015年，获得工程设计综合甲级资质，确立“工程公司”定位和“一核四化”方针，完善市场布局、重视科技创新、提升管控水平，加速“互联网+”转型，行业地位和影响力逐年提升。

2018年，获得城乡规划编制甲级资质。

新时代，2000余名干部职工将在“国内领军的城乡建设全过程工程服务供应商”的召唤下，践行国家战略，勇担央企重任，为基础设施建设提供全生命周期服务，充分展现国家级、大型综合性工程公司的风采和情怀。