Ngày 27/10/1962 Quốc hội khóa II kỳ họp thứ 5 đã ra Nghị quyết thành lập lại tỉnh Lai Châu. Ngành GTVT tỉnh Lai Châu được thành lập theo Quyết định số 1135/QĐ-UBHC ngày 24/11/1962 của Ủy ban hành chính Khu tự trị Tây Bắc.

Thực hiện Nghị quyết số 22/2003/QH11 ngày 26/11/2003 của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, khóa XI kỳ họp thứ 4 về việc chia tách và điều chỉnh địa giới hành chính tỉnh Lai Châu thành hai tỉnh Điện Biên và Lai Châu. Ngày 13/01/2004 UBND lâm thời tỉnh Điện Biên ra quyết định số 19/QĐ-UB về việc đổi tên các cơ quan hành chính, sự nghiệp theo địa giới hành chính tỉnh mới, theo đó Sở GTVT tỉnh Lai Châu được đổi tên thành Sở GTVT tỉnh Điện Biên.

Ngày 05/12/2010, Ủy ban nhân dân tỉnh Điện Biên có Quyết định số 162/QĐ-UBND về việc kiện toàn sắp xếp lại tổ chức bộ máy Sở Giao thông vận tải tỉnh Điện Biên.

Ngày 30/12/2021, Ủy ban nhân dân tỉnh Điện Biên có Quyết định số 3359/QĐ-UBND về việc kiện toàn cơ cấu tổ chức bộ máy của Sở Giao thông vận tải tỉnh Điện Biên. (thay thế Quyết định số 162/QĐ-UBND ngày 05/12/2010 của UBND tỉnh Điện Biên)