Năm 1992, Bộ KHCN&MT được thành lập trờn cơ sở tổ chức lại Ủy ban KHKT Nhà nước. Ở cỏc tỉnh, thành phố trong cả nước, cỏc Sở KHCN&MT cũng được thành lập. Trong xu thế đú, ngày 13/01/1994 UBND tỉnh Thanh Húa đó ban hành Quyết định số 64/TC-UBTH thành lập Sở KHCN&MT Thanh Húa trờn cơ sở tổ chức lại Ủy ban KHKT tỉnh. Sở
KHCN&MT thực hiện chức năng QLNN về KH&CN, đồng thời thực hiện chức năng bảo vệ mụi trường.
Tổ chức bộ mỏy trong giai đoạn này của Sở KHCN&MT gồm cú: Phũng Tổng hợp, Phũng Quản lý Khoa học cụng nghệ, Phũng Thụng tin tư liệu - Sở hữu cụng nghiệp, Phũng Quản lý Mụi trường, Thanh tra sở, Chi cục Tiờu chuẩn Đo lường Chất lượng. Đến năm 1997 thành lập Trung tõm Nuụi cấy mụ thực vật; năm 1998 thành lập Trung tõm Tư vấn chuyển giao KH&CN là cỏc đơn vị sự nghiệp trực thuộc Sở.
Bờn cạnh đú, nhằm từng bước khụi phục lại hệ thống tổ chức quản lý KH&CN cấp huyện, từ năm 2001 Sở KHCN&MT triển khai chương trỡnh phối hợp quản lý hoạt động KH,CN&MT trờn địa bàn huyện với 6 huyện: Thành phố Thanh Húa, Quảng Xương, Tĩnh Gia, Thọ Xuõn, Cẩm Thủy và Hoằng Húa.
Trong giai đoạn này, Sở KHCN&MT đó bỏm sỏt Nghị quyết TW2 (khúa VIII) về định hướng chiến lược phỏt triển KH&CN trong thời kỳ cụng nghiệp húa - hiện đại húa và Chương trỡnh hành động thực hiện Nghị quyết TW2 của Tỉnh ủy, tớch cực tham mưu, chỉ đạo tạo bước phỏt triển mới về chất trong hoạt động KH&CN của tỉnh. Nhận thức về vai trũ động lực của KH&CN đối với sự phỏt triển KT-XH đó cú những chuyển biến tớch cực từ cỏc nhà quản lý KT-XH, cỏc nhà quản lý doanh nghiệp, đội ngũ cỏn bộ làm cụng tỏc KHKT đến cỏc tầng lớp nhõn dõn lao động, kể cả đồng bào khu vực nụng thụn- miền nỳi. Cụng tỏc quản lý KH&CN từng bước được đổi mới, đỏp ứng yờu cầu của sản xuất. Từ năm 1998 đó bắt đầu triển khai thực hiện cỏc dự ỏn sản xuất thử - thử nghiệm. Thụng qua cỏc hợp đồng chuyển giao cụng nghệ bước đầu đó thu hỳt được một số chuyờn gia tỉnh ngoài, nước ngoài và cỏc cơ quan khoa học ở trung ương tham gia thực hiện cỏc nhiệm vụ KH&CN của tỉnh. Về đầu tư kinh phớ, từ chỗ đầu tư dàn trải đó chuyển dần sang tập trung đầu tư cho cỏc chương trỡnh trọng điểm. Những nhiệm vụ trọng tõm như: sản
xuất lỳa giống, lạc giống, sản xuất giống thủy sản và nuụi trồng thủy hải sản; Xõy dựng cỏc mụ hỡnh kinh tế trang trại (chăn nuụi, vườn, trại rừng), v.v... đều được đầu tư thớch hợp. Nhiều kết quả nghiờn cứu KH&CN đó từng bước được ứng dụng trong sản xuất và đời sống, gúp phần thực hiện thắng lợi nhiệm vụ KT-XH, gúp phần làm đổi mới cơ bản nhiều vựng nụng thụn, miền nỳi trong tỉnh.