GEF perustettiin alun perin Maailmanpankin pilottihankkeeksi avustamaan maailmanlaajuista ympäristönsuojelua. Vuonna 1992 sen osapuolet päättivät muodostaa siitä Rion ympäristöhuippukokouksen toimintasuunnitelmassa sovitun mukaisesti YK:n ilmastopuitesopimuksen (UNFCCC) ja biologista monimuotoisuutta koskevan yleissopimuksen (UNCBD) rahoitusinstrumentin, ja uusimuotoinen GEF aloitti toimintansa vuonna 1994. Sen jälkeen GEFistä on tullut Tukholman sopimuksen (POPs), aavikoitumissopimuksen (UNCCD) ja elohopeasopimuksen (Minamata) virallinen rahoitusmekanismi.