La Toxicología inició como disciplina dentro del Cinvestav en 1971 en el Departamento de Farmacología y Toxicología fundado por el doctor Antonio Morales Aguilera. En 1990, el director Héctor Nava creó la Sección Interna de Toxicología Ambiental, dirigida por Enrique Hong y coordinada por Mariano Enrique Cebrián García, quien propició el crecimiento y diversificación de las líneas de investigación. En 1994, con la coordinación académica de Arnulfo Albores Medina se desarrolló un programa de investigación en Toxicología que estimuló la formación de recursos humanos en el área con la reorganización de los programas de posgrado. En 2002 se autorizó la creación de los programas de maestría y doctorado en el Centro, catalogados de Competencia Internacional en 2007 y 2011 respectivamente. En junio de 2009 se inauguró el Departamento de Toxicología, siendo el doctor Mariano Cebrián el primer encargado, puesto que después ocupó la doctora María de la Luz Del Razo Jiménez del 2009 al 2015. En ese periodo de transición se desarrollaron nuevas líneas de investigación con la incorporación de otros profesores y se inauguró el Laboratorio de Investigación y Servicios en Toxicología (LISTO), proyecto cuya misión es proveer servicios de calidad en el área para apoyar el desarrollo científico, tecnológico y de regulación en materia ambiental, tanto a instituciones públicas como privadas. En diciembre de 2013 el Departamento de Toxicología se reubicó en las instalaciones actuales y el colegio de profesores quedó constituido por 13 investigadores que mantienen el compromiso de formar recursos humanos capacitados en la disciplina, generar información útil para los tomadores de decisiones y participar en la revisión de normas nacionales sobre protección de la salud humana y del ambiente.