環境工学系の理系大学院生。パートナーがアメリカにいるためアメリカ就職を目指していますが、CＳ系でもないので難易度が非常に高いです。最短でアメリカに行くためには、
・ＣＳ系を勉強して外資系ＩＴ企業にエンジニア就職→アメリカ転職
・外資系コンサル→内部トランスファーでアメリカ
を考えていますが、どちらがよいか、またほかの方法は考えられるでしょうか。
これまでの遠距離が辛く、パートナーと一緒にいたい、というのが自分の中の一番強い気持ちで、本当にその方法しかないなら今までの自分の分野を変えてＣＳ系に就職するのも受け入れますが、できれば自分の専門分野を生かしてアメリカでも働きたいです。ただそこまで専門性がないのでいきなりアメリカ就職は難しそうです。だからといって、環境工学系の技術職で日本で就職した後にアメリカ転職の事例はほぼ聞いたことがないです。ここは諦めて、アメリカで働くビザを取るために最短（と考えられる）CS系の職に就くことを目指した方がいいでしょうか。（パートナーはアメリカ人でないため、結婚したとしても私にはすぐビザがおりません。）

パートナーと地理的、時間的に離れた状況で暮らすのは辛いですよね…心中お察しします。
私の知る限りで回答しますが、素人の回答なので詳細については必ず専門の弁護士にご相談下さいね。

仰る通り大きく分けて4つ方法があると思います。
1. 米国法人に直接就職
2. 日本法人に就職後転籍
3. パートナーによるビザ申請
(4. その他のビザ)

1はビザのサポートをしてくれる現地の会社を見つける方法です。エンジニアであれば恐らくH-1Bになると思いますが、申請から発行までの時間がかかる点や、抽選があるので必ず発行できるわけではないというリスクがあります。

2は私が転籍してきた際のルートです、L-1かH-1Bのことが多いと思います。これに関しては必ずしもCS系である必要はありません、いろんな職種で転籍している人がいます。どちらのケースでも日本で1～2年程度の期間は在籍することになると思います。

考慮すべき点としては日本で環境工学系のポジションがあるかどうか、転籍する際に専門が変わるような移籍は可能か、辺りですね。これらはなかなか入社前には解りづらいので、事前に勤めている方から情報が仕入れられるとよいですね。
COVID-19の影響で現在国を跨いだ転籍は中断されている可能性もあるので要確認です。

3はパートナーの方のビザステータスやプライベートな条件に左右されますが、KビザやCRビザを申請できる可能性があると思います。

4はDVビザに応募する、USの大学に入学する(この場合働けなくなってしまうと思いますが…渡航することを主眼に置くのであれば選択肢には入ります)、EやOビザが出せる可能性がないか検討してみる、等があります。
自分でコントロールできるものではなかったり、対象が狭かったりするのでここに纏めてみました。

>CS系の職に就くことを目指した方がいいでしょうか。
についてはなんとも言えません。日本のポジション探し、移籍の可否、今後のCOVIDの状況等不確定要素が多いのでそれが最短であるとは言い切れません。
国内でCS系の職に転職はしたもののマネージャがrelocationにあまりsupportiveではない、という可能性も残念ながらあります。

もし自分だったら3を目指してパートナーと相談するかなと思います。お金も時間も掛かりますが、他に比べて不確定要素が一番少ない気がします。