Pascasarjana Unesa dimulai pada tahun akademik 1981/1982 dengan sebuah Program Studi S2 Pendidikan Matematika. Program studi tersebut semula berstatus sebagai KPK (Kegiatan Pengumpulan Kredit) dari Fakultas Pascasarjana (FPs) IKIP Malang, yang kemudian berubah menjadi Jurusan Pendidikan Matematika FPs IKIP Malang.

Dalam penyelenggaraannya, program tersebut mendapat bantuan dan dukungan dari a) The University of Western Australia (UWA); b) Western Australian Institute of Technology (WAIT), yang berubah nama menjadi Curtin University of Technology; sekarang bernama Curtin University, dan c) FPs ITB Bandung. Dalam penyelenggaraan kuliah mahasiswa angkatan pertama sampai dengan angkatan tahun 1991/1992 berada di ITB selama dua semester untuk kuliah matematika murni dan tiga semester berada di IKIP Surabaya. Pada awal-awal tahun perkuliahan juga dibantu oleh tenaga dari Universitas Gajah Mada, khususnya dari Fakultas Psikologi.

Pada tahun akademik 1985/1986 dibuka program Magister untuk Pendidikan Kimia yang juga berjalan seperti program Pendidikan Matematika, dengan bantuan dan dukungan ITB. Dengan demikian dalam tahun akademik tersebut IKIP Surabaya memiliki dua program studi Pascasarjana yang secara administratif merupakan bagian dari FPs IKIP Malang. Namun, dalam tahun akademik 1986/1987 kedua program studi tersebut ikut “terhapus” bersama “semua” program studi S2 Pendidikan MIPA di IKIP.

Pada tahun akademik 1989/1990, melalui upaya yang cukup keras dan tegas arahnya, Program Pascasarjana Pendidikan Matematika diizinkan menerima mahasiswa lagi. Prinsip adanya perbedaan yang jelas antara tugas seorang mathematician dan seorang mathematics educator dapat dipahami dengan sangat baik oleh Dikti dan pihak matematika murni. Ini sama sekali tidak berarti bahwa kedua keahlian itu harus dipertentangkan, bahkan seharusnya selalu bekerja sama untuk kepentingan nasional, bukan kepentingan lembaga tertentu. Sejak tahun akademik 1989/1990 hingga tahun akademik 1991/1992 perkuliahan masih tetap berjalan dengan sistem dua semester di ITB dan tiga semester di IKIP Surabaya. Pada saat itu IKIP Surabaya berupaya memperkuat staf matematikanya dengan berbagai jalan yang antara lain melalui pencangkokan di ITB. Pada akhir tahun 1992, atas evaluasi yang dilakukan oleh Dekan FPs ITB, IKIP Surabaya dinyatakan dapat menyelenggarakan sendiri program S2 Pendidikan Matematika, sehingga untuk angkatan tahun 1992/1993 dan seterusnya perkuliahan sepenuhnya dilaksanakan di IKIP Surabaya, yang sekarang berubah menjadi Universitas Negeri Surabaya (Unesa).

Pernyataan Dekan FPs ITB tersebut diperkuat dengan SK. Dirjen Dikti No. 516/DIKTI/1992, yang pada prinsipnya menetapkan bahwa Program Pascasarjana Pendidikan Matematika di IKIP Surabaya berdiri sebagai program tersendiri di IKIP Surabaya terlepas dari PPs IKIP Malang. Proses lepas dari PPs IKIP Malang tersebut dilakukan secara bertahap sesuai dengan habisnya mahasiswa angkatan 1993/1994. Dalam tahun akademik 1994/1995 untuk urusan administratif dan akademik sepenuhnya dikelola sendiri oleh IKIP Surabaya.

Selanjutnya, hingga sekarang PPs Unesa mempunyai enam belas program studi, untuk program S2 yaitu

1. Program Studi Pendidikan Matematika dengan SK Dirjen Dikti Nomor 516/DIKTI/Kep/1992;
2. Program Studi Pendidikan Olahraga dengan SK Dirjen Dikti Nomor 107/DIKTI/Kep/1996;
3. Program Studi Pendidikan Sains dengan SK Dirjen Dikti Nomor 156/DIKTI/Kep/1999;
4. Program Studi Pendidikan Bahasa dan Sastra dengan SK Dirjen Dikti Nomor 141/DIKTI/Kep/1999;
5. Program Studi Manajemen Pendidikan dengan SK Dirjen Dikti Nomor 19/DIKTI/Kep/2000.
6. Program Studi Pendidikan Dasar dengan SK Dirjen Dikti Nomor 3324/D/T/2006.
7. Program Studi Pendidikan Seni Budaya dengan SK Dirjen Dikti Nomor 366/D/T/2009
8. Program Studi Pendidikan IPS dengan SK Dirjen Dikti Nomor 1768/D/T/2009
9. Program Studi Pendidikan Teknologi dan Kejuruan dengan SK Dirjen Dikti Nomor 1768/D/T/2009
10. Program Studi Teknologi Pendidikan dengan SK Dirjen Dikti Nomor 1768/D/T/2009.
11. Program Studi Pendidikan Luar Biasa dengan SK Dirjen Dikti Nomor 85/D/O/2010.
12. Program Studi Pendidikan Ekonomi dengan SK Dirjen Dikti Nomor 209/D/O/2010 tanggal 9 Desember 2010.
13. Program Studi Pendidikan Luar Sekolah dengan SK Dirjen Dikti Nomor 2045/E.E2.2/KL/2013.
14. Program Studi Manajemen dengan SK Dirjen Dikti Nomor 68/KPT/I/2016.
15. Program Studi Pendidikan Geografi dengan SK Dirjen Dikti Nomor 323/KPT/I/2016.
16. Program Studi Bimbingan dan Konseling dengan SK Dirjen DIkti Nomor 343/KPT/I/2017.

Sementara itu, untuk Program S3 telah dibuka tujuh program studi, yaitu

1. Program Studi Pendidikan Matematika dengan SK Dirjen Dikti Nomor 124/DIKTI/Kep/1999;
2. Program Studi Ilmu Keolahragaan dengan Surat Izin Dirjen Dikti Nomor 2362/D/T/2001;
3. Program Studi Pendidikan Bahasa dan Sastra dengan Surat Izin Dirjen Dikti Nomor 1443/D/T/2003.
4. Program Studi Pendidikan Sains, dengan SK Dirjen Dikti Nomor 136/D/O/2010.
5. Program Studi Manajemen Pendidikan dengan SK Dirjen Dikti Nomor 457/E/O/2013.
6. Program Studi Teknologi Pendidikan dengan SK Dirjen Dikti Nomor 457/E/O/2013.
7. Program Studi Pendidikan Vokasi dengan SK Dirjen Dikti Nomor 68/KPT/I/2016.