国家可持续发展实验区是从1986年开始，是国家科技部、国家发改委等20家国务院部门和地方政府共同推动的一项地方可持续发展实验试点工作。20世纪80年代中期，我国很多地区在经济快速发展的同时，出现了社会事业滞后，环境污染严重等问题。针对这种状况，1986年，原国家科委和国务院有关部委在江苏省常州市和锡山市华庄镇开始了城镇社会发展综合示范试点工作。1992年5月，原国家科委和原国家体改委共同发出了《关于建立社会发展综合实验区的若干意见》，并由23个国务院有关部门和团体共同组成了实验区协调领导小组（随后又增加了5个部门），成立了社会发展综合实验区管理办公室。1994年3月后，实验区工作中心转向可持续发展,并要求各实验区率先建成实施《中国21世纪议程》和可持续发展战略的基地。1997年12月，“社会发展综合实验区”更名为“国家可持续发展实验区”。

经过30余年持之以恒地推进，实验区按照可持续发展的要求，在大城市改造、小城镇建设、社区管理、环境保护及资源可持续利用、资源型城市发展、旅游资源的可持续开发与保护等方面积累了丰富的经验。实验区在实践中依靠科技创新开展实验示范，探索不同类型地区的经济、社会和资源环境协调发展的机制和模式，为不同类型地区实施可持续发展提供示范样板和引领带动作用，为推进国家可持续发展战略实施提供了积极、有益的尝试也为推动《中国21世纪议程》积累了重要的经验。截至2014年3月，中国已经建立起国家可持续发展实验区189个，遍及全国90%以上的省、市和自治区。