Năm 1956, cùng với sự ra đời của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, nhóm Hữu cơ và Hóa sinh thuộc Khoa Hóa - Thực phẩm (tiền thân của Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm ngày nay) được thành lập để giảng dạy cho gần 100 sinh viên thuộc ngành Công nghệ thực phẩm (CNTP) khóa đầu tiên.

Từ “nhóm Hữu cơ và Hóa sinh” (1956) đến “nhóm Hóa sinh” (1958) rồi “tổ Thực phẩm” (1959), năm 1962, Đại học Bách khoa Hà Nội ra quyết định thành lập Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, thuộc Liên khoa Hoá – Thực phẩm. Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm đầu tiên là GS.TS. Lê Văn Nhương. Đây là tổ chức hành chính đầu tiên của ngành Công nghệ Thực phẩm của Đại học Bách khoa Hà Nội nói riêng và cả nước nói chung thời bấy giờ.

Cuối năm 1965, cuộc chiến tranh phá hoại của Đế quốc Mỹ leo thang tới Hà Nội. Trong tình hình đó, năm 1967 trường quyết định thành lập các phân hiệu tạm tách ra khỏi trường để phân tán về các địa phương. Phân hiệu Công nghiệp nhẹ chính thức ra đời, bao gồm:

• Bộ môn Công nghệ Thực phẩm được bổ sung thêm nhân lực, lập thành khoa CNTP gồm Bộ môn Vi sinh-Hóa sinh, Bộ môn Đồ hộp - Lạnh thực phẩm, Bộ môn Công nghiệp lên men, Bộ môn Đường - Lương thực, Bộ môn cây nhiệt đới.
• Khoa Hoá nhẹ bao gồm Bộ môn Hoá Xenlulo, Bộ môn Hoá Nhuộm được tách ra từ khoa Hoá.
• Khoa Cơ-dệt bao gồm Bộ môn Máy Thực phẩm, Bộ phận cơ khí của ngành dệt cùng với Công nghệ Dệt lập thành khoa Cơ - Dệt
• Khoa cơ bản: bao gồm Toán, Lý Hoá, hình hoạ, kỹ thuật từ các Khoa của trường

Sau khi quyết định phân tách thành phân hiệu Công nghiệp nhẹ, Khoa Công nghệ Thực phẩm được sơ tán về huyện Khoái Châu, tỉnh Hưng Yên trong bốn năm. Năm 1971, tình hình chiến sự trở nên căng thẳng khi Mỹ tăng cường ném bom miền Bắc, Phân hiệu Công nghiệp Nhẹ quyết định chuyển lên Việt Trì, Phú Thọ xây dựng cơ sở mới tại đồi Gia Cẩm. Giữa năm 1972, Khoa Công nghệ Thực phẩm tiếp tục sơ tán về huyện Thanh Ba, bản doanh đặt ở xã Ninh Dân. Sau khi hiệp ước Paris được ký hết, Mỹ dừng ném bom vào miền Bắc, thầy trò công nghệ thực phẩm tạm biệt Thanh Ba để quay về chốn cũ.

Năm 1975, chiến dịch Hồ Chí Minh đại thắng, non sông thu về một mối. Kể từ nay, nhiệm vụ chiến lược của toàn dân Việt Nam là xây dựng một nước Viêt Nam hùng cường. Trong bối cảnh như vậy, lãnh đạo Phân hiệu Công nghiệp Nhẹ (có tham khảo thêm ý kiến của các cán bộ thuộc Phân hiệu) đã quyết định sáp nhập trở lại Đại học Bách khoa để đứng chung trong hàng ngũ cơ sở đầu đàn đào tạo kỹ sư công nghiệp có trình độ cao của cả nước (thay vì trở thành một trường đại học chính quy). Trong điều kiện sáp nhập lại với trường Bách khoa, khoa Thực phẩm sẽ có điều kiện để có những bước tiến dài trong đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ. Trên tinh thần đó, năm 1977, Khoa Công nghệ Thực phẩm của phân hiệu Công nghiệp nhẹ trở thành khoa Công nghệ Thực phẩm của truờng ĐH BK Hà Nội.

Sau khi giải phóng miền Nam năm 1975, Khoa Kỹ thuật thực phẩm đã chi viện nhân lực bao gồm các thầy cô có trình độ chuyên môn và giáo trình cho Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng và Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh để làm lực lượng nòng cốt cho đào tạo Kỹ sư công nghệ thực phẩm tại hai miền của đất nước.

Năm 1986, để đáp ứng nhu cầu phát triển nhân lực trong lĩnh vực Công nghệ sinh học, Khoa Công nghệ Thực phẩm được tách ra và hình thành 2 đơn vị độc lập là Khoa Công nghệ thực phẩm và Trung tâm nghiên cứu Công nghệ sinh học. Khoa Công nghệ thực phẩm bao gồm Bộ môn Thực phẩm chung, Bộ môn Đường - Lương thực, Bộ môn Công nghệ các sản phẩm lên men, Bộ môn Công nghệ các sản phẩm cây nhiệt đới và Bộ môn Máy thực phẩm. Trung tâm nghiên cứu Công nghệ sinh học tham gia giảng dạy hai môn học Vi sinh và Hóa sinh trong các chương trình đào tạo của Khoa Công nghệ thực phẩm và triển khai các chương trình nghiên cứu về công nghệ sinh học.

Năm 1996, Khoa Công nghệ Thực phẩm sáp nhập với Khoa Công nghệ Hóa học để hình thành Khoa Công nghệ Hóa học, Thực phẩm và Sinh học.

Năm 1999, Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm được chính thức thành lập năm 1999 theo quyết định số 2142/QĐ-BGDĐT-TCCB của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo ký ngày 15/06/1999 trên cơ sở hợp nhất Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Công nghệ Sau thu hoạch, Bộ môn Công nghệ sinh học thực phẩm, Bộ môn Công nghệ thực phẩm nhiệt đới với Trung tâm nghiên cứu Công nghệ sinh học và nhóm Máy thực phẩm.

Năm 2010, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm tiến hành tái cơ cấu để đáp ứng yêu cầu hoạt động trong tình hình mới. Cơ cấu tổ chức mới của Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm bao gồm 05 bộ môn và 02 Trung tâm: Bộ môn Vi sinh-Hóa sinh-Sinh học phân tử, Bộ môn Công nghệ sinh học, Bộ môn Công nghệ thực phẩm (được hình thành trên cơ sở sát nhập Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Công nghệ sau thu hoạch, Bộ môn Công nghệ các sản phẩm lên men và một phần của Bộ môn Quản lý chất lượng và Thực phẩm nhiệt đới), Bộ môn Quản lý chất lượng, Bộ môn Quá trình và Thiết bị CNSH-CNTP, Trung tâm nghiên cứu và phát triển Công nghệ sinh học và Trung tâm đào tạo và phát triển sản phẩm thực phẩm. Cơ cấu này được giữ vững cho đến ngày nay.