1966年8月，为适应国家经济建设和国防建设的需要，解决地方施工队伍家属拖累较大、跨区调动困难等矛盾，中央直属的部分施工队伍开始整编为基本建设工程兵。基建工程兵受国务院、中央军委双重领导。部队实行经济核算，自负盈亏，不用国防费。从当年起，即陆续在冶金部、建工部、煤炭部、水电部、化工部、交通部等中央各部直属的施工队伍中组建了基建工程兵第一批部队。1971～1979年，又先后组建了铀矿地质和矿山、水文地质普查、北京地铁和市政建设、战备通信、黄金地质等部队。1978年1月，中共中央批准正式成立基建工程兵领导机构，李人林任主任，国务院副总理谷牧兼任政治委员。到1979年底，基建工程兵共辖有9个指挥部（军级）、3个办公室、32个支队（师级）、5所技术学校（师级）、156个大队或团，总人数近50万人，成为国家基本建设战线上的一支野战军、突击队。基建工程兵认真贯彻执行人民解放军的建军原则和本兵种“劳武结合，能工能战，以工为主”的建设方针，发扬艰苦创业精神，奋战在29个省、市、自治区，先后完成了江油长城钢厂等六大钢铁企业基本建设，航空、航天、兵器工业基本建设工程，完成了湖北省化工厂和化肥厂、陕西省桑树坪煤矿、辽阳石油化学纤维总公司以及潘家口水库等国家大中型建设项目和重点单项工程132项；修筑和改造秦岭、天山、川藏和青藏等公路2300千米；完成华北、东北、西北和西南等地224万平方千米的水文地质普查任务，填补了国家雪线以下350万平方千米中最艰苦地区的大面积水文地质空白，为经济和社会发展提供了基础资料；探明了一批铀和黄金矿床；完成了北京地铁第二期工程，为北京和其他一些大中城市建起了大批教学、科研楼房以及民用住宅；参加了河南省抗洪救灾和辽南、唐山以及松潘等地的抗震救灾斗争。在完成各项任务的过程中，部队涌现出一批先进集体和以中央军委命名的“雷锋式好干部”姚虎成为代表的英雄模范人物，为社会主义现代化建设作出了重要贡献。1982年8月，为适应国家经济体制改革和军队精简整编的需要，国务院、中央军委作出《关于撤销基建工程兵的决定》。基建工程兵大部按系统对口集体转业到国务院各有关部、北京市和其他省、市、自治区；水文地质部队转隶有关军区；战备通信部队移交总参谋部通信部；水电、交通、黄金地质部队划归中国人民武装警察部队。1983年11月，基建工程兵领导机构撤销。1984年基建工程兵撤销转隶完毕。