La bandera del departamento de Santa Cruz fue creada en 1864, durante una reunión nacional de los prefectos de Bolivia, donde se determinó que todos los departamentos del país debían crear sus emblemas departamentales. Correspondió a Tristán Roca crear la bandera mediante Decreto Prefectural de fecha 24 de julio con los colores verde, blanco y verde.

Las franjas de color verde representan a la riqueza vegetal y los bosques del departamento y la franja de color blanco a la nobleza de los habitantes del departamento.

La bandera departamental fue exhibida por primera vez durante un movimiento regional convocado por Roca, defendiendo la Constitución del país y desconociendo el golpe de Estado que realizó el general Mariano Melgarejo el 28 de diciembre de 1864.