• Năm 1956, liên khoa Cơ - Điện đã được thành lập, ra đời cùng với Đại học Bách khoa Hà Nội.
• Năm 1960, khoa Cơ khí nằm trong liên khoa Cơ khí - Luyện kim.
• Tháng 8/1966 liên khoa Cơ khí - Luyện kim tách ra:

1. Chế tạo máy
2. Động lực
3. Luyện kim

• Năm 1986, theo cơ chế quản lý 2 cấp, khoa Chế tạo máy phân thành các khoa chuyên ngành.
• Tháng 11/1995, khoa Cơ khí được tái thành lập từ các khoa chuyên ngành dựa trên cơ sở 3 khối: Công nghệ cơ khí, Cơ học kỹ thuật và Cơ khí động lực.
• Năm 2000, ngành Máy lạnh và Thiết bị nhiệt tách thành Viện Khoa học và Công nghệ nhiệt lạnh.
• Cuối tháng 8/2006, ngành Cơ khí động lực được tách thành Viện cơ khí động lực.
• Tháng 5/2009, Viện Cơ khí được thành lập trên cơ sở khoa Cơ khí.
• Đến tháng 10/2021, Trường Cơ khí được thành lập và được ghép từ 3 Viện là: Viện Cơ Khí, Viện Cơ khí động lực và Viện Khoa học và công nghệ Nhiệt Lạnh.[1]

Hiện nay, Trường Cơ khí được Đại học Bách khoa Hà Nội cho phép tự chủ trong quản lý, xây dựng chương trình đào tạo, tổ chức đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ.