ב-1983 החלו בחיל ההנדסה לתכנן ולבנות את הפומ"ה - נגמ"ש הנדסה קרבית ממוגן בכבדות ומשוריין כנגד איומי נ"ט המבוסס על תובת טנק צנטוריון. בשלב ראשון, נכנסו לחיל נגמ"שים שנקראו "נגמשו"ט". הללו, ביחד עם נגמ"שי ה-M-113 החליפו את הזחלמ"ים.
בנוסף הקים כ"ץ את סיירת יעל - יחידת קומנדו הנדסית שהתמחתה בחבלה, מיקוש נגדי, סיור הנדסי ופעולות חשאיות. שינוי נוסף הייתה העלאת רמת הרובאי של לוחמי החיל, בהתחלה לרמת רובאי 05 ובסוף העשור הראשון של המאה ה-21 לרובאי 07-חה"ן.
בנוסף לשינויים אלה, ביצע כ"ץ עוד שני שינויים סמליים: שם החיל שונה לחיל ההנדסה הקרבית והכומתה השחורה הוחלפה לכומתה בצבע כסף (אפור בהיר).
חיל ההנדסה בשנות ה-90 של המאה ה-20.
במלחמת המפרץ עמדו צוותי אב"כ של חיל ההנדסה בכוננות מוגברת בשל החשש מנפילת טילי סקאד בעלי ראש קרבי כימי. בעקבות המלחמה הוחלט להקים מערך אב"כ סדיר בצה"ל ולא להתבסס רק על כוחות מילואים. ב-1993 הוקמה פלוגת האב"כ הסדירה הראשונה של החיל, ומאז הוקמו עוד מספר פלוגות ובוצעו איחודים של מערך האב"כ ליחידה אחת בשם "ינשוף".
בשנים אלה, הועבר בית הספר להנדסה צבאית (בהל"צ) למקומו הנוכחי בצוקי עובדה. בבהל"צ מוכשרים כל חיילי ומפקדי חיל ההנדסה קרבית. בנוסף הוחלט למזג את סיירת יעל ואת היחס"פ (יחידת סילוק פצצות) למסגרת ארגונית אחת הנקראת יהל"ם, מטרת האיחוד הייתה לחסוך בתקנים כפולים ולייעל את פעילות היחידות. כמו כן, הוחלף הרובה האישי של החיילים מגליל ל-M-16 ארוך, ו-CAR-15 (ידוע כ-M16A1 מקוצר). במהלך העשור הראשון של המאה ה-21 הוחלפו רוב הרובים לטובת רובה M4A1, שמשמש גם את חיל הרגלים ויחידות מובחרות בצה"ל.
ב-1993 הוקם גדוד "להב" (603) - גדוד הנדסה קרבית סדיר. הגדוד הוקם כדי לסייע בהחזקת הקו ברצועת הביטחון בדרום לבנון, אך בהמשך עבר לפיקוד הדרום ותפס קו ברצועת עזה.
בעקבות פסק הדין של בג"ץ בנוגע לאליס מילר, החל חיל ההנדסה לשלב נשים בשורותיו גם בתפקידים קרביים. כיום, נשים משרתות ביחידת האב"כ של חיל ההנדסה בפלוגות מעורבות וכן משרתות כמדריכות הנדסה בבהל"צ.
ב-7 באוקטובר 2000, אחרי נסיגת צה"ל מלבנון, נחטפו 3 חיילי חה"ן מגדוד 601 - סמ"ר בני אברהם, סמ"ר עדי אביטן ועומר סואעד - בגבול לבנון (אזור הר דב) על ידי לוחמי חזבאללה בסיוע של כוחות או"ם מקומיים (UNIFIL). במשך זמן רב שררה אי-ודאות בקשר לגורלם של החיילים ולא היה ידוע האם הם בחיים או לא. ב-2004, במסגרת עסקת חילופי שבויים עם חזבאללה הוחזרו שלוש גופותיהם (ואלחנן טננבוים) אחרי משא ומתן מפרך שכלל שחרור מאות שבוים בני לאומים ערבים שונים לפי דרישת החזבאללה.
חיל ההנדסה באינתיפאדה השנייה.
חיל ההנדסה הקרבית זכה ל"שדרוג" נוסף במעמדו במהלך האינתיפאדה השנייה, בה לוחמי ההנדסה הוזעקו תכופות כדי לנטרל מטעני חבלה שהטמינו הפלסטינים. בנוסף לפעילות הנדסית עסקו חיילי ההנדסה הקרבית גם בפעולות בט"ש (ביטחון שוטף), מעצר מבוקשים, פיצוץ בתים ומעבדות נפץ ואף הריגת עשרות מחבלים תוך כדי קרב. בעקבות הלחימה בשטחים הועלתה ההכשרה החיילית בטירונות לרובאי 07-חה"ן ופלס 06. בהמשך חלו מספר שינויים ברמת הרובאי ונכון ל-2022 עומדת על רובאי 07 אחרי אימון מתקדם.
בעקבות ריבוי מטעני החבלה ומלכודות הנפץ המוסוות (booby traps) החלו כוחות היבשה של צה"ל להיעזר יותר ויותר בדחפורי D9 משוריינים בשל מיגונם הכבד, הכמעט בלתי-חדיר לנשק המצוי בידי הפלסטינים. הדחפורים ביצעו בעיקר פעולות פתיחת צירים לטנקים, ניקוי זירות מטענים, חישוף והריסת בתי מחבלים (לרוב תחת אש, חלק מהריסות הבתים בוצעו במסגרת נוהל סיר לחץ בו מחבל חמוש מתבצר בבית). בחלק מהפעולות היוו הדחפורים לא רק אלמנט מסייע אלא גם אלמנט מכריע, כאשר תקפו מבנים שבהם התבצרו מחבלים חמושים. לזכותם של לוחמי הצמ"ה ניתן לזקוף את חיסולם של מספר רבי-מחבלים (כגון קייס עדואן, מחמוד טוואלבה, באסל קוואסמה, טהאר אבו כמאל ועוד). יתר על כן, יחידת המילואים של מפעילי הדחפורים שנלחמו בג'נין במבצע חומת מגן זכתה לצל"ש יחידתי.
גדוד אסף (601) וגדוד המח"ץ (605) היו פעילים באותה תקופה בגבול הצפון ובשטחי יהודה ושומרון. במבצע חומת מגן הוזעקו שני הגדודים לסייע בפריצת הדרך ללב מחנות הפליטים, בנטרול מטענים ובפעילות התקפית כנגד תשתיות הטרור. גדוד המח"ץ (605) זכה לצל"ש רמטכ"ל יחידתי ויהל"ם זכתה לצל"ש אלוף על פעילותם במבצע חומת מגן (אפריל-מאי 2002).
ברצועת עזה, צוות המנהרות של אבירי הפלדה, גדוד "להב" (603) ופלחה"ן חטיבת גבעתי ("משפחת דולב"), הובילו את הלחימה במנהרות הברחת הנשק בציר פילדלפי ואת פריצת הדרך לגדוד הסיור של גבעתי (שזכה לצל"ש ב-2004 ועיטור המופת ב-2005 עקב הצלחתו בלוחמה בטרור בעזה). באוגוסט 2004 צורפה יחידת לוחמי המנהרות של חיל ההנדסה ליהל"ם והחלה להצטייד באמצעים מתקדמים וייחודיים לפעילותה. בצפון הרצועה, חישפו כוחות ההנדסה עשרות קמ"ר של שטחים ששומשו בידי מחבלים לירי ומארבים ובכך הקטינו באופן ניכר את התקפות הירי והמטענים על כבישי הרצועה. פעולות חישוף בוצעו גם על מנת ליצור תנאים מבצעיים לציד משגרי קסאם וסגירת מעגל ירי מהיר. גדוד ההנדסה "להב" (גדוד 603), שבין השאר היה מופקד על הגנת קיבוץ נחל עוז ויישובי עוטף עזה, זכה להערכה רבה על פעילותו שבמהלכה הרגו הלוחמים יותר מ-70 מחבלים ב-2004. חלק ניכר מהמחבלים חוסלו על ידי לוחמי וצלפי המחס"ר באמצעות טקטיקות מארב וצליפה לילית שפיתחה המחס"ר.
בשנת 2005 זכו שתי יחידות של חיל ההנדסה בציון לשבח:
בנוסף לפעילות הקרבית ביצע חיל ההנדסה מספר פרויקטים הנדסיים גדולים של בנייה והתבצרות, הנודעים שבהם הם: בניית "קיר השיגומים" לאורך ציר פילדלפי על מנת להגן על הכוחות בשטח, הכשרת השטח לגדר ההפרדה באזוריה המסוכנים, בניית ביצורים וגדרות בירושלים ובהתנחלויות ביהודה ושומרון עקב הירי לעברם וניסיונות לפגע, מיגון מוצבי צה"ל ברצועת עזה ובעקבות תוכנית ההתנתקות: פינוי מוצבי צה"ל, חומות הבטון והפילבוקסים מרצועת עזה ופרישתם מחדש לאורך גדר המערכת.
לצד ההצלחות הרבות והפיכתו של החיל למוביל בלחימה בשטחים, התרחשו בחיל גם מספר אסונות טרגיים: מותו של סא"ל אייל וייס, מפקד יחידת דובדבן, בתאונה של קריסת חומה סמוכה כאשר דחפור הרס בית ובו מחבלים (15.2.2002), הפיגוע במחסום עין עריק בו נרצחו 6 חיילי הנדסה (19.2.2002), תאונה בה נהרג סמ"ר אלירן טולדנו מפגיעת קיר אבן שהופל בטעות על ידי דחפור (24.9.2003), ואסון הנגמ"ש בו נספו 5 מלוחמי צוות המנהרות (12.5.2004). פרשיות שליליות נוספות שלא קשורות לפעילות המבצעית היו מותו של יובל תירוש, חייל ביהל"ם, מהרעלת אלכוהול בעת מסיבת סיום מסלול ומגפת דלקת ריאות שפרצה בדצמבר 2005 בבהל"ץ.
חיל ההנדסה במלחמת לבנון השנייה.
ב-12 ביולי 2006 פרצה מלחמת לבנון השנייה בעקבות חטיפת 2 חיילים והריגת 8 אחרים. במלחמה פעלו כוחות צה"ל כנגד תשתיות חזבאללה בלבנון, פעילות שכללה גם פעולה קרקעית, בעיקר בגבול ישראל-לבנון, במרון א-ראס ובבינת ג'ביל. בשבועיים הראשונים לעימות גדוד אסף (601) של חיל ההנדסה היה הגדוד המוביל בפעילות ההנדסית בדרום לבנון. אחר כך הצטרפו שאר הגדודים הסדירים (להב והמח"ץ) ועוד גדודי מילואים של חיל ההנדסה.
כוחות חיל ההנדסה הקרבית פוצלו תחת היחידות השונות ופעלו לכל אורך המלחמה:
חיל ההנדסה פרץ דרכים וניקה זירות מטענים עבור כוחות החי"ר והשריון, הן באמצעות דחפורי D9 ממוגנים, הן באמצעות לוחמי יהל"ם (לוחמי סיירת יעל ולוחמי הס"פ) והן באמצעות רקטות ריצוף (CARPET) המותקנות על גבי נגמ"ש הפומ"ה, ואכן - רק מעט מנפגעי צה"ל בלחימה היו כתוצאה ממטענים. במהלך פעילות זו עלה דחפור D9 משוריין על מטען גחון במשקל חצי טונה (500 ק"ג) אך יצא ללא פגע. כמו כן, השמיד צוות פומ"ה שני רכבי חזבאללה על יושביהם באמצעות רקטות הריצוף.
מ-16 ביולי החלו דחפורי D9 וכלים הנדסיים בהריסת מוצבי חזבאללה שעל גבול ישראל-לבנון, לרבות הריסת מוצבי חזבאללה ליד הכפר רג'ר. בשבוע השני ללחימה גבר קצב פעולות החישוף בגבול ישראל-לבנון ועשרות מוצבי חזבאללה נהרסו על ידי הדחפורים שעבדו במשמרות 24 שעות ביממה על מנת לסיים את הפעולה לפני שלחץ בינלאומי יכפה על ישראל הפסקת אש. חיל ההנדסה עמד במשימה והצליח לנקות את גבול הצפון ממוצבים ו"שמורות טבע" של חזבאללה.
בנוסף לפעילות פלוגות הצמ"ה של גדוד אסף ויחידת המילואים, פעלו כוחות הנדסה במקביל לחטיבת גולני וחטיבת הצנחנים בקרבות של מארון א-ראס ובינת ג'ביל. הפלסים סייעו בנטרול מטענים, השמדת בונקרים ומצבורי אמל"ח של חזבאללה ופוצצו מבנים של הארגון. אחרי המארב שבו נהרגו 5 לוחמי יחידת אגוז קודמו דחפורי D9 ממוגנים במיגון כלוב נגד נ"ט אל הכפר מרון א-ראס והחלו להרוס בו בתים מהם נורתה אש אל עבר הלוחמים. הבית ממנו בוצע המארב הקטלני נהרס גם כן. בסופו של דבר, ירה כוח הנדסה קרבית צפע שריון על הקסבה של מארון א-ראס: הפיצוץ ההרסני החריב אותה, ולפי ההערכות נהרגו עשרות מחבלי חזבאללה שהתבצרו שם.
במקביל, סייעו לוחמי הצמ"ה והפלסים בחילוץ כלי רק"מ שנפגעו בלחימה תחת אש ותוך נטרול זירות מטענים באזור הקרב. באחד המקרים חילץ דחפור D9 חייל גולני שרגלו נלכדה תחת צריח של טנק תחת אש. במקרה אחר הנהיג מפקד דחפור בשם אושרי סיבוני את חילוצם תחת אש כבדה של שני טנקים שנפגעו מטילי נ"ט.
לוחמי יחידת סילוק הפצצות של יהל"ם סייעו בעורף בנטרול רקטות שנורו על הצפון ולא התפוצצו.