动物科学学院于2020年6月由原山西农业大学动物科技学院畜牧学科、原山西省农业科学院畜牧兽医研究所和饲料兽药研究所饲料团队整合组建。

动物科学系、动物医学系，源于1922年铭贤学院时期的农科畜牧组，1937年成立农工专科时畜牧组改制为畜牧科，设生产、育种和兽医三组；1943年成立铭贤学院时，由畜牧科成立畜牧学系；1949年改畜牧学系为畜牧兽医系，设畜牧和兽医两组。

新中国成立后，为了排除帝国主义的影响与干涉，维护中国人民对文化教育事业的自主权，根据中央人民政府教育部下达的命令，1951年10月，山西省人民政府接管铭贤学院，以原有的园艺、畜牧系为基础成立山西农学院。在1952年全国专业大调整中，畜牧兽医系兽医专业整建制并入内蒙古畜牧兽医学院兽医系，只留下少数兽医专业教师，更名为畜牧系。1958年山西省畜牧兽医研究所并入山西农学院畜牧系，联合进行科研和教学工作；1959年4月学院会议决定将畜牧系更名为畜牧兽医系；1962年朔县畜牧兽医专科学校的部分师生并入山西农学院畜牧兽医系；1971年山西农业劳动大学畜牧学科教师并入畜牧兽医系。1974年12月国务院科教组、农林部学习“朝农”会议在辽宁召开，为了贯彻会议精神，1975年3月学院抽调部分教师到昔阳（大寨）、雁北和运城三所分院。

粉碎“四人帮”以后，学院各项工作得到整顿。1977年8月，院党委决定撤销学“朝农”时所设专业领导组与综合课题组，恢复畜牧兽医系。鉴于办学需要，根据国务院批复与山西省的指示，大寨、运城和雁北三所农学院于1979年回并山西农学院，成立山西农业大学，畜牧兽医相关教师返回山西农业大学畜牧兽医系。在十二大提出的“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的教育方针指引下，学校确定了新的发展方向，调整了专业设置，1984年畜牧兽医系一分为二，成立畜牧系、兽医系。为适应国务院1987年的本科招生专业目录调整，兽医系、畜牧系先后于1991年、1994年更名为动物医学系、动物科学系。1999年，在全国撤系建院的大潮中，学校决定动物科学系和动物医学系合并组建动物科技学院。

2020年6月，在山西农业大学和山西省农业科学院合署改革中，原山西农业大学动物科技学院畜牧学科、原山西省农业科学院畜牧兽医研究所和饲料兽药研究所饲料团队整合重组，成立山西农业大学动物科学学院。

历任系主任（院长）为：唐翘燊（1943-1947）、张龙志（1947—1975）、景庭英（1977-1984）、郭传甲（1984-1994，畜牧系）、高作信（1984-1992，兽医系、动物医学系）、温伟业（1992-1996，动物医学系）、岳文斌（1994-1997，动物科学系）、王俊东（1996-2004，动物医学系、动物科技学院）、李宏全（2004-2013，动物科技学院）、刘文忠（2014-2020年）、李步高（2020年-2021年）、张元庆（2021年10月-今）。