Le Syndicat Mixte a été créé le par arrêté préfectoral le 8 août 1991 entre les six communes de Boulogne-Billancourt, Issy-les-Moulineaux, Meudon, Saint-Cloud, Sèvres et Vanves, le Département des Hauts-de-Seine et la Région Ile-de-France.

La création des communautés d'agglomération Arc de Seine (Chaville, Issy-les-Moulineaux, Meudon, Vanves et Ville d'Avray), Val de Seine (Sèvres, Boulogne-Billancourt) en 2003 et Cœur de Seine (Garches, Saint-Cloud, Vaucresson) en 2004 devenues membres du Syndicat Mixte, et l'adhésion de la ville de Marnes-la-Coquette en 2005, ont progressivement étendu son périmètre.

Pour s'adapter à l'extension et à la géographie de son territoire, le "Syndicat Mixte du Val de Seine" a été rebaptisé "Syndicat Mixte des Coteaux et du Val de Seine".

La communauté d'agglomération Grand Paris Seine Ouest créée en 2010 est venu se substituer aux communautés d'agglomération Val de Seine et Arc de Seine, regroupant 7 des 11 communes du Syndicat mixte.

La Région Ile de France s'est retirée au 1er janvier 2010.

Communauté d'agglomération Grand Paris Seine Ouest :
- Boulogne-Billancourt - Sèvres - Issy-les-Moulineaux - Meudon - Vanves - Ville d'Avray - Chaville
Communauté d'agglomération Coeur de Seine :
- Saint-Cloud - Garches - Vaucresson
Ville de Marnes-la-Coquette