Balai Konservasi Sumber Daya Alam Bali mengalami perjalanan sejarah yang cukup panjang antara lain dapat digambarkan sebagai berikut:
Pada tahun 1970, Terbentuk Seksi Perlindungan dan Pelestarian Alam Bali dengan kedudukan di Singaraja.
Pada tahun 1978, Seksi Perlindungan dan Pelestarian Alam (PPA) pindah kantor dari Singaraja ke Denpasar.
Pada tahun 1979, Seksi PPA berubah nama menjadi Sub Balai Perlindungan dan Pelestarian Alam Bali.
Berdasarkan Surat Keputusan Menteri Kehutanan tanggal 12 Mei 1984 No. 096/Kpts-II/1984, tentang pembentukan UPT Taman Nasional, maka Suaka Margasatwa Bali Barat termasuk wilayah kerja Rayon Buleleng dan Jembrana yang semula bagian dari Sub Balai PPA Bali menjadi UPT tersendiri dan sebagian personilnya diisi dari Sub Balai PPA Bali.
Pada tahun 1985 Sub Balai PPA Bali berubah nama menjadi Sub Balai KSDA Bali. Dengan terbitnya Surat Keputusan Menteri Kehutanan No. 144/Kpts-II/1991 tanggal 13 Maret 1991, tentang Susunan Organisasi dan Tata Kerja Balai KSDA, Sub Balai KSDA Bali menjadi UPT Kanwil.
Berdasarkan SK. Menhut No. 204/Kpts-II/1998, tanggal 27 Pebruari 1998 tentang Susunan dan Tata Kerja Balai KSDA dan Unit Pelaksana Teknis Kanwil Departemen Kehutanan Propinsi Bali, Sub Balai KSDA Bali berubah nama menjadi Unit KSDA Bali dan Sub Seksi KSDA yang semula berjumlah 8 mengalami penciutan menjadi 2.
Surat Keputusan Menteri Kehutanan nomor 6187/Kpts-II/2002 tanggal 10 Juni 2002, merubah status Unit KSDA Bali menjadi Balai KSDA Bali.