Свою историю судебно-экспертные учреждения Минюста России ведут с 28 июня 1912 г., когда Государственным советом и Государственной Думой Российской империи был одобрен Закон об учреждении кабинета научно-судебной экспертизы в г. Санкт-Петербурге. А 4 июля 1913 г. был одобрен Закон об учреждении кабинетов научно-судебной экспертизы в городах Москве, Киеве и Одессе.
Сталинградская научно-исследовательская лаборатория судебной экспертизы (НИЛСЭ) создана в соответствии с распоряжением Совета Министров РСФСР 27 октября 1959 года. НИЛСЭ подчинялась непосредственно Министерству юстиции РСФСР.
Первым экспертом Волгоградской НИЛСЭ был Гусев Виктор Георгиевич, который проработал в лаборатории более 40 лет.
Первым заведующим Сталинградской НИЛСЭ стал Кузьмин Василий Григорьевич.
В связи с переименование города Сталинграда в Волгоград в 1961 году Сталинградская НИЛСЭ была переименована в Волгоградскую научно-исследовательскую лабораторию судебной экспертизы.
С января 1966 года заведующим Волгоградской НИЛСЭ заведующим лабораторией был назначен Шлыков Виктор Игнатьевич, руководивший лабораторией до мая 1992 года.
В апреле 1986 года в г.Астрахани был создан филиал Волгоградской научно-исследовательской лаборатории судебной экспертизы. В декабре 2018 года в связи с организационно-штатными мероприятиями филиал был закрыт.
В связи с распадом СССР в 1991 году Министерство юстиции РСФСР было переименовано в Министерство юстиции РФ, которому стала подчинятьcя лаборатория.
В мае 1992 года начальником лаборатории был назначен Ломов Андрей Анатольевич, руководивший лабораторией до декабря 2011 года.
Постановлением Правительства РФ в 1994г. Волгоградская НИЛСЭ была переименована в Волгоградскую лабораторию судебной экспертизы (ВЛСЭ), а приказом Министерства юстиции № 83 от 28 марта 2002 года ВЛСЭ была переименована в Государственное учреждение Волгоградская лаборатория судебной экспертизы. В 1995 году Положением о лабораториях судебной экспертизы, утвержденным приказом Министерства юстиции от 17 января 1995 г. № 19-01-7-95, определялось, что Волгоградская ЛСЭ входит в систему экспертных учреждений Министерства юстиции РФ и выполняет экспертные исследования для судов и правоохранительных органов.
В 2002 году приказом Министерства юстиции РФ №28 был утвержден Устав Государственного учреждения Волгоградская лаборатория судебной экспертизы.
В соответствии с Федеральным законом от 08.05.2010 № 83-ФЗ « О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с совершенствованием правового положения государственных (муниципальных) учреждений», лаборатория была переименована в Федеральное бюджетное учреждение Волгоградская лаборатория судебной экспертизы Министерства юстиции Российской Федерации (сокращенное название: ФБУ Волгоградская ЛСЭ Минюста России). Приказом Министерства юстиции Российской Федерации от 31.05.2011г. за № 217 утвержден Устав федерального бюджетного учреждения Волгоградской лаборатории судебной экспертизы Министерства юстиции Российской Федерации.
В марте 2012 года начальником лаборатории назначен Сапов Виктор Иванович.                                                                                                                                                                                             С 16.01.2023 сроком на 6 месяцев директором ФБУ Волгоградской ЛСЭ Минюста России назначена Зайцева Лилия Викторовна.

С 10.07.2023 директором ФБУ Волгоградской ЛСЭ Минюста России назначен Мантула Игорь Владимирович