近代土木工程的歷史跨度，一般認為是從17世紀中葉到第二次世界大戰(zhàn)前后，共計300余年。這一時期，土木工程逐漸成為一門獨立學(xué)科。1638年意大利學(xué)著伽利略發(fā)表了《關(guān)于兩門新科學(xué)的對話》，首次用公式表達了梁的設(shè)計理論。1687年牛頓總結(jié)出力學(xué)三大定律，為土木工程奠定了力學(xué)分析的基礎(chǔ)。隨后在材料力學(xué)、彈性力學(xué)和材料強度理論的基礎(chǔ)上，法國的納維于1825年建立了土木工程中結(jié)構(gòu)設(shè)計的容許應(yīng)力法。從此，土木工程便有了比較系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。材料方面，1824年波特蘭水泥的發(fā)明以及1867年鋼筋混凝土開始應(yīng)用是土木工程史上的歷史性事件。由于混凝土及鋼材的大規(guī)模生產(chǎn)得以實現(xiàn)，使得土木工程師可以運用這些材料建造巨型和復(fù)雜的工程設(shè)施。

第二次世界大戰(zhàn)之后的科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，使得土木工程可以以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為依托進一步發(fā)展。最重要的土木材料及建筑材料：混凝土和鋼都有了較大的發(fā)展，強度成倍提高，可靠性，耐久性等其他性能也有了很大改善。合成材料的不斷研制，拓寬了施工中可以使用的材料的種類，而且在性能上也比較去的傳統(tǒng)材料更為優(yōu)良、輕質(zhì)、高強的新材料的應(yīng)用使得很多過去難以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)成為可能。

計算機的數(shù)值分析使過去手工難以計算的而被迫簡化粗略的計算可以變?yōu)檩^為精確的計算分析。例如：借助于有限元計算軟件，人們?nèi)缃窨梢暂p而易舉地求解出以前人力難以完成的復(fù)雜超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計算。有限元理論與結(jié)構(gòu)力學(xué)的不斷發(fā)展，使得人們可以方便且精確的做出結(jié)構(gòu)的受力和形變的計算，使得設(shè)計工作大大簡化。而電腦輔助設(shè)計（CAD）的應(yīng)用，將設(shè)計人員從繁重的手工設(shè)計中解放出來。更多建筑施工機械的使用，使得施工自動化程度程度大幅提高