Fen Bilimleri Enstitüsü 17 Mart 2006 tarih ve 26111 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan Namık Kemal Üniversitesi kuruluş kanununun EK MADDE 62(d) bendi uyarınca, Rektörlüğe bağlı olarak kurulmuştur. YÖK Genel Kurulunun 02.02.2008 tarihli onayı ile Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde bulunan 13 Anabilim dalının, Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsüne aktarılmasıyla 2006-2007 Eğitim-Öğretim Yılı Bahar Yarıyılında faaliyetine başlamıştır. Enstitümüz bünyesinde; Yükseköğretim Genel Kurulunun 13/08/2008 tarihli toplantısında uygun görülerek 2008-2009 Eğitim-Öğretim Yılı Güz Yarıyılında Fizik Anabilim Dalında tezli yüksek lisans programında eğitim-öğretime başlanmış, daha sonra yine Yükseköğretim Genel Kurulunun 06/11/2008 tarihli toplantısında Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı tezli yüksek lisans programı açılması uygun görülerek 2008-2009 Eğitim-Öğretim Yılı Bahar Yarıyılında 6 öğrenci ile eğitim-öğretime başlanmıştır.
2008-2009 Eğitim Öğretim Yılında Fizik ve Tekstil Mühendisliği Anabilim Dallarında yüksek lisans programı açılmasıyla Anabilim Dalı sayısı 15 olmuştur. 2009 yılında Üniversitemiz Çorlu Mühendislik Fakültesinin Elektronik ve Haberleşme Bölümü ve Fen Edebiyat Fakültesinin Matematik ve Biyoloji Bölümlerinin Yüksek Lisans Programı açma teklifleri Yükseköğretim Kurulu Başkanlığınca uygun görülerek Anabilim Dalı sayımız 2009-2010 Eğitim-Öğretim Yılında on sekize ulaşmıştır. Daha sonra 13/01/2011 tarihli Yükseköğretim Genel Kurulunda uygun görülen Üniversitemiz Fen Edebiyat Fakültesinin Kimya Bölümünün Tezli Yüksek Lisans ve Çorlu Mühendislik Fakültesinin Tekstil Mühendisliği Bölümünün Doktora Programlarının açılma teklifleri uygun görülmüştür. Son olarak da Çevre Bilimleri ve Teknolojileri Doktora Programı 05/05/2011 tarihli Yükseköğretim Genel Kurulunda görüşülerek açılmıştır.
Yükseköğretim Yürütme Kurulunun 02/06/2010 tarihli toplantısında alınan karar uyarınca Enstitümüz bünyesinde bulunan “Toprak” Anabilim Dalının adı “Toprak Bilimi ve Bitki Besleme” olarak değiştirilmiştir.
Ayrıca Üniversitemiz Ziraat Fakültesi bünyesinde Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü ile Tarım Makinaları Bölümünün kapatılarak “Biyosistem Mühendisliği Bölümü” adı altında yeni bir bölüm olarak Yükseköğretim Kurulunun 08.02.2010 tarih ve 4738 sayılı kararı ile onaylanarak yapılanması ve söz konusu bölümlerde görev yapan tüm öğretim elemanlarının yeni açılan Biyosistem Mühendisliği Bölümü bünyesine aktarılmış olması nedeniyle lisansüstü eğitim-öğretim açısından işleyişine ilişkin Yükseköğretim Kurulu Başkanlığının görüşü ile; Tarım Makinaları ve Tarımsal Yapılar ve Sulama lisansüstü programları Biyosistem Mühendisliği Lisansüstü Programları olarak yürütülmeye başlanmıştır. Ayrıca 2012 yılında Enstitümüzde yüksek lisans programı bulunan Üniversitemiz Ziraat Fakültesi bölümlerinden Peyzaj Mimarlığı Bölümü, yine Üniversitemiz bünyesinde açılan Güzel Sanatlar Tasarım ve Mimarlık Fakültesine aktarılmıştır.
Enstitümüzde; 2012 yılı sonu itibariyle Üniversitemiz Ziraat Fakültesinin 8, Çorlu Mühendislik Fakültesinin 5, Fen Edebiyat Fakültesinin 4, Güzel Sanatlar Tasarım ve Mimarlık Fakültesinin 1 Bölümü ve Disiplinlerarası Çevre Bilimleri ve Teknolojileri Doktora Programı olmak üzere toplam 19 Anabilim Dalında lisansüstü eğitim-öğretim faaliyetleri yürütülmektedir.