20世纪中叶，随着大规模工业发展带来的环境和生态破坏，人们对社会可持续发展的问题开展了多方位思考和探讨。
1989年，美国通用公司的Robert Frosch和Nicolas Gallopoulos在《科学美国人》杂志上发表题为《可持续工业发展战略》的文章，提出了“工业生态学”的概念。随后在欧美逐步形成了工业生态学这门新兴学科，并开展了一些生态工业园区的实践尝试，如美国在1994年规划了马里兰州的巴尔的摩、弗吉尼亚州的查尔斯、德克萨斯州的布郎斯和田纳西州的恰塔努加生态工业园试点。而被认为是首个实践案例的丹麦卡伦堡（Kalunborg）生态工业园，则可以追溯到更早的上世纪70年代自发形成的工业共生体，显示出良好的经济、环境和社会效益。
在我国，清华大学化学工程系和中国环境研究院等科研院所的学者最早从上世纪末开始跟踪国外工业生态学动态并开展相关的研究，在此基础上推动了当时的国家环保总局从本世纪初开始探索生态工业园区的实践，最早的一批试点园区有南海国家生态工业建设示范园区、广西贵港国家生态（制糖）工业示范园区等。
此后更多不同领域的科研机构和学者加入这一领域，其中代表性人物有清华大学的金涌院士、钢铁研究总院的殷瑞钰院士、北京工业大学的左铁镛院士及东北大学的陆钟武院士等，进一步将生态工业拓展到更广层面的循环经济，使其涵盖了工业、农业、服务业和社会层面。工业生态学也演变为产业生态学，覆盖范围更大，其重点仍是围绕我国大量以工业为核心的产业系统的生态化改造。
我国政府从本世纪以来对这方面工作极为重视，深刻认识到这不仅仅是环境问题，更是关乎中国经济社会能否永续发展的重大战略问题。此后由国家发展和改革委员会牵头多个部委，自“十一五”规划开始持续开展了多层次的循环经济试点示范实践工作。近年来，生态工业循环经济进一步上升到国家生态文明发展重大战略，乃至当前最热的双碳目标和路径，其最重要的抓手仍是循环经济和生态工业园区。
生态工业通过仿照自然界生态过程物质循环方式来构建工业系统中“生产者―消费者―分解者”的循环途径，建立互利共生的生态链网式的新型工业发展模式。在生态工业系统中，各生产过程不是孤立的，而是通过物料流、能量流和信息流互相关联，运用废物交换、循环利用和清洁生产等手段，实现工业系统各生产过程从原料、中间产物、废物到产品的物质闭路循环和能量梯级利用，达到资源、能源、资金的最优利用和废物的零排放。
生态工业最主要的实践形式是生态工业园区，可以在企业层面和更大范围的区域层面实现，也包括虚拟生态工业园区等不同类型。生态工业园区是一个包括自然、工业和社会的复合体，通过成员之间的副产物和废物的交换、能量和废水的逐级利用、基础设施的共享来实现园区在经济效益和环境方面的协调发展。
生态工业园区的规划应遵循的基本原则包括：与自然和谐共存原则，生态效率原则，全生命周期绿色原则，区域发展原则，高科技、高效益原则，软硬件并重原则。生态工业园区的评价指标包括经济发展、产业共生、资源节约、生态环境保护和绿色管理等方面指标。
我国在2007年颁布了生态工业园区建设规划指南（HJ/T409-2007）及 “关于加强国家生态工业示范园区建设的指导意见”等政策，环保部、科技部、商业部联合设置了生态工业园区示范建设项目，至今已批准93个示范区建设计划，其中65个示范园区已通过国家验收，总结经验进一步推广。
在循环经济层面上，我国在2008年颁布了《中华人民共和国循环经济促进法》，国家发改委在“十一五”期间也开始组织开展循环经济试点，现已包括178个省、市、园区、企业，在此基础上总结出60个循环经济典型模式，并表彰了67家循环经济先进单位。在“十二五”期间，国务院颁布了《循环经济发展战略及近期行动计划》，实施循环经济“十百千”示范行动，包括循环经济十大工程、创建100个循环经济示范市县和培育1000家循环经济示范企业和园区，其中十大工程完成了50个城市矿产示范基地、100个园区循环化改造、100个餐厨废弃物资源化、77个再制造示范工程和40个循环经济示范城市县的试点建设。在“十三五”期间，国家发布了《“十三五”循环引领行动重大专项行动》，“十四五”期间的最新政策有国务院印发的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》，循环经济专项规划也即将出台，进一步推进生态工业和循环经济全面深化发展。
未来我国建设生态文明，必须全面效法自然生态规律，生态工业园区依然将发挥重要的作用和意义。生态文明涵盖精神层面和物质层面，精神层面包括道德、教育法律和法规，而物质层面包括工业、农业和服务业的产业生态化、绿色化、低碳化、循环化。其中工业生态化的建设是最积极、最活跃，也最可以引领其他文明建设的着力点，尤其制造业，是我国转型升级发展的根基，是科技注入最大、技术更新最迅速的领域。
而对于双碳目标的重大战略需求，工业生态化可持续发展致力于降低我国矿产资源和化石能源的消耗，全面提高资源能源利用效率和产出率，在2060碳中和目标的挑战和机遇中，逐步摆脱不可再生资源和能源对社会发展的制约，并最终告别化石能源时代，真正迈入新能源时代和循环经济时代。
