История военно-инженерного дела уходит корнями в века. Уже в «Русской Правде» Ярослава Мудрого говорилось о специалистах, занимавшихся чисто военно-инженерными вопросами: о мастерах по возведению укреплений (городники) и о строителях мостовых переправ (мостники). Однако специальные подразделения и части, предназначенные для выполнения специфических инженерных задач, стали формироваться значительно позже, когда в начале XVIII века появились регулярные армии, получило довольно широкое развитие огнестрельное оружие, возросли требования к маневренности войск и резко повысилась роль крепостей.
В русской армии первые штаты полевых инженерных частей - минерная рота и команда понтонеров при артиллерии - были утверждены Петром I в 1712 году.В самом начале XVIII века появились на Руси и специальные военные школы, в том числе «школа математических и навигацких, то есть мореходных, хитростей наук учение» в Сухаревской башне в Москве (январь 1701 года). Подчеркивалось, что эта школа «не токмо морскому делу нужна, но и артиллерии и инженерству». Указом от 16 января 1712 года предписывалось «школу инженерную умножить, а именно, отыскать мастера из русских, который бы учил цифири, или на башню для сего учения посылать и когда арифметику окончат, учить геометрию столько, сколько до инженерства подлежит; а потом отдавать инженера учить фортификацию и держать всегда полное число 100 человек или 150...». Спустя семь лет открылась еще одна инженерная школа, в Петербурге.
Характерной особенностью русских военно-учебных заведений было то, что в них большое внимание уделялось сочетанию теоретической подготовки с практической: «Для учения инженеров и минеров надлежит, кроме бумаги, на земле практиковать, перво малыми моделями, а потом и геллереи через водяные и сухие рвы, также и мины...» Чтобы внедрять инженерные знания в войсках, указом 1713 года определялось, «чтобы пребывание в зимнее время в С.-Петербурге офицеры и унтер-офицеры Преображенского полка не проводили в праздности и гульбе, а обучались инженерству». Позже этот указ был распространен на другие полки. Предусматривалось в порядке поощрения за хорошее усвоение «инженерства» производство офицеров в следующий чин. В течение довольно длительного времени начиная с 1728 года инженерная школа была слита с артиллерийской. Примечательно, что в объединенной школе перевод в инженерный корпус рассматривался как повышение.
Сохранился интересный документ того периода. В приказе от 10 декабря 1759 года говорится: «...артиллерии каптенармус Михаил Кутузов за его особенную прилежность в языках и математике знания, а паче, что принадлежит до инженера имеет склонность, в поощрение прочим, сего числа произведен.... в инженерный корпус первого класса кондуктором». Тем же приказом кондуктор Кутузов был назначен «к вспоможению офицерам для обучения прочих». А 1 января 1761 года получил назначение в войска шестнадцатилетний выпускник школы, инженерный прапорщик - будущий великий полководец, герой Отечественной войны 1812 года Михаил Илларионович Кутузов. В начале 1857 года в русской армии появился первый инженерный полк в составе двух минерных, двух пионерных и двух мастеровых рот. В том же году при реорганизации артиллерийского полка была сформирована особая понтонная рота.
По мере увеличения общей численности армии возрастало и количество инженерных частей и подразделений. В 1797 году был сформирован пионерный полк (по нынешней терминологии его назвали бы, видимо, инженерно-саперным). В полку было два батальона, каждый из которых состоял из пяти рот пионеров и одной роты минеров-саперов. Пионерами называли специалистов, призванных выполнять фортификационные (строительство укреплений), мостовые и дорожные работы. Саперы и минеры предназначались для траншейных и «сапных» (подземно-минных) работ. В 1803 году было уже два пионерных полка, которые год спустя переформировали из двух- в трехбатальонные. Одновременно из двух понтонных рот был сформирован понтонный артиллерийский полк. Позже роты полка были распределены по артиллерийским бригадам: единственной тяжелой боевой техникой в то время были пушки, поэтому понтонеры, основная специальность которых - наведение переправ, нужны были в первую очередь артиллеристам.
К началу Отечественной войны 1812 года инженерные войска русской армии имели 24 минерные и пионерные роты, 8 понтонных рот. За время войны численность войск возросла в 2,5 раза. В ходе войны они впервые выступили в качестве самостоятельного рода войск, имевшего свое управление. Участвуя во всех сражениях, саперы немало способствовали успехам русской армии. Боевой опыт, приобретенный в Отечественной войне 1812 года, был учтен при последующем развитии инженерных войск. В частности, была признана более целесообразной батальонная организация, из расчета один отдельный батальон на армейский корпус. Понтонные части были выведены из состава артиллерии. Появились новые маневренные формирования - конно-пионерские эскадроны. К концу двадцатых годов XIX века инженерные войска составляли 2,3 процента от численности полевой армии.