Lasy obecnego Nadleśnictwa Mielec do 1944 r. stanowiły głównie własność prywatną należącą do wielkich majątków ziemskich m.in.:
-    Włodków – 2 646 ha;
-    Tarnowskich – 1 448 ha;
-    Oborskich – 1 132 ha.
W okresie okupacji niemieckiej w części południowej nadleśnictwa utworzono szkoleniowy obóz wojskowy oraz poligon artyleryjski, w wyniku czego wycięto lub całkowicie zdewastowano drzewostany na powierzchni około 1200 ha. Do dodatkowych zniszczeń przyczyniło się stacjonowanie na tym terenie wojsk radzieckich w okresie od sierpnia 1944 r. do stycznia 1945 r.
Lasy stanowiące obecnie Nadleśnictwo Mielec zostały upaństwowione w 1944 roku na podstawie dekretu PKWN z dnia 12.12.1944 r. i weszły w skład Nadleśnictw Smoczka, Babule i Kolbuszowa. W dniu  01.10.1946 r. z części wyżej wymienionych nadleśnictw utworzono Nadleśnictwo Wojsław o powierzchni ogólnej 7488,97 ha (Zarządzenie Ministra Leśnictwa z dnia 29.03.1946 r.).Dla nowego nadleśnictwa opracowano prowizoryczny plan urządzania lasu na obowiązujący od 01.10.1947 r. do 30.09.1956 r. W tym okresie działania nadleśnictwa ukierunkowane były na odbudowę drzewostanów zniszczonych w okresie wojennym.

Na podstawie Zarządzenia nr 52 Dyrektora OZLP w Przemyślu z dnia 01.01.1973 r. (z połączenia Nadleśnictwa Wojsław i Babule) utworzono Nadleśnictwo Mielec.  Nowopowstałe nadleśnictwo obejmowało powierzchnię 16 013 ha. W 1976 r. po likwidacji poligonu wojskowego Nadleśnictwo przejęło ponad 400 ha halizn popoligonowych. Powierzchnia ta zastała odnowiona  w latach 1977-1980 r., głównie sosną.
W 1978 r. w wyniku przystosowania granic nadleśnictw do ówczesnego podziału administracyjnego kraju powierzchnię 6 796 ha przekazano Nadleśnictwu Buda Stalowska (obecnie Nowa Dęba). Aktualnie wg stanu na dzień 01.01.2012 r. powierzchnia Nadleśnictwa Mielec wynosi 9 278,30 ha.