สถานีพัฒนาที่ดินสมุทรส ได้เริ่มจัดตั้งขึ้นเมื่อวันที่ 28 มีนาคม พ.ศ.2507 ในสมัยเริ่มตั้งใช้ชื่อว่าศูนย์พัฒนาที่ดินสมุทรสาคร สังกัดกองบริรักษ์ที่ดิน กรมพัฒนาที่ดินการจัดตั้งศูนย์พัฒนาที่ดิน ที่ดินเค็มสมุทรสาครก็ด้วยเหตุผลที่ว่า ประเทศไทยมีพื้นที่ดินเค็มหบายแสนไร่ ซึ่งพื้นที่ดินเค็มเหล่านั้นถูกใช้ประโยชน์ในด้านการประมง นาเกลือป่าฟืนและทิ้งไว้ให้ว่างเปล่าโดยมิได้ทำประโยชน์ใดๆ เลย จึงนับได้ว่าพื้นที่ดินเค็มมีความสำคัญต่อเศรษฐกิจของประเทศการใช้ประโยชน์จากพื้นที่ดินเค็มซึ่งเป็นดินที่เสื่อมค่าเหล่านั้นให้เกิดประโยชน์สูงสุดนับว่ามีความสำคัญ ดังนั้นจึงต้องมีการศึกษา ค้นคว้า ทดลอง เพื่อนำพื้นที่ดัังกล่าวใช้ประโยชน์ในทางเกษตรกรรมให้ได้ผลคุมค่าต่อไป นอกเหนือจากพื้นที่ดินเค็มดังกล่าวแล้วนั้น ในพื้นที่อื่นๆประชากรส่วนใหญ่ประกอบอาชีพทางด้านการเกษตรกรรม ยังขาดความรู้ด้านการพัฒนาที่ดินเช่นการอนุรักษ์ดินและน้ำการปรับปรุงบำรุงดินการใช้ประโยชน์ที่ดินให้ถูกต้องตามสมรรถนะของดินซึ่งจะเป็นการช่วยเพิ่มผลผลิตในไร่นาโดยตรงอันเป็นผลสะท้อนถึงผลผลิตส่วนร่วมของประเทศไทยด้วยดังนั้นในปี พ.ศ.2514ศูนย์พัฒนาที่ดินสมุทรสาครจึงได้เปลี่ยนชื่อเป็น"ศูนย์พัฒนาที่ดินสมุทรสาคร " ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบด้านการพัฒนาที่ดินโดยทั่วไปในเขตจังหวัดสมุทรสาครและจังหวัดสมุทรสงคราม
ในปี พ.ศ.2527 กรมพัฒนาที่ดินได้แบ่งส่วนราชการใหม่มีสำนักงานพัฒนาที่ดินเขต ซึ่งมีฐานะเทียบเท่ากองกระจายตามส่วนภูมิภาคของประเทศรวม 12 เขต และศูนย์พัฒนาที่ดินสมุทรสาครได้เปลี่ยนชื่อเป็น " สถานีพัฒนาที่ดินสมุทรสาคร " ขึ้นอยู่กับสำนักงานพัฒนาที่ดินเขต 10 ราชบุรี (ตั้งอยู่ที่จังหวัดราชบุรี) ซึ่งเป็นเขตที่รับผิดชอบ 6 จังหวัด คือราชบุรี กาญจนบุรีเพชรบุรี ประจวบคีรีขันธ์สมุทรสาครและสมุทรสงครามเพื่อให้การปฏิบัติงานของกรมพัฒนาที่ดินสามารถสนองนโยบายของรัฐบาลได้อย่างมีประสิทธิภาพสถานีพัฒนาที่ดินสมุทรสงคราม จึงได้เริ่มจัดตั้งขึ้นโดยคำสั่งกรมพัฒนาที่ดินที่ 227/2546 ลงวันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2546 ลงนามโดยนายอรรถ สมร่าง
เมื่อวันที่ 10 เมษายนได้มีการออกพระราชกฤษฎีกา แบ่งส่วนราชการกรมพัฒนาที่ดิน กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ พ.ศ.2527 ให้มี 9 กอง 13 สำนัก โดยมีสำนักงานเลขานุการกรมและสำนักงานพัฒนาที่ดินเขตกระจายอยู่ตามส่วนภูมิภาค 12 เขตโดยสถานีพัฒนาที่ดินสมุทรสงครามเป็นสถานีที่ 72 ได้เริ่มเปิดทำการเมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ 2546 โดยได้ทำการเช่าตึกอาคารพานิชย์ เลขที่ 84/3 ม.11 ต.บ้านปรก อ.เมือง จ.สมุรสงคราม เนื่องจากยังไม่ได้พื้นที่ราชพัสดุของทางราชการ ในการก่อสร้างสถานี ต่อมาเมื่อวันที่ 1 ธันวาคม 2549 ทางผู้ว่าราชการจังหวัดสมุทรสงครามได้มอบพื้นที่ราชพัสดุเพื่อทำการก่อสร้างสถานีในพื้นที่ 5 ไร่ ซึ่งตั้งอยู่ที่ 99/9 หมู่ที่ 5 ตำบลบางแก้ว อำเภอเมือง จังหวัดสมุทรสงครามและได้ทำการย้ายสถานีเมื่อวันที่ 24 กันยายน 2550 มีพื้นที่อยู่ในความรับผิดชอบ จำนวน 3 อำเภอคืออำเภอเมือง อำเภออัมพวาและอำเภอบางคนที
