1988年4月，中德培训中心机械工程部成立。

1990年3月，机械工程部下设四个教研组和一个机械工程部办公室。第一教研组包括钳工及装配车间、钣金工车间、焊接车间、热处理实训室、材料检验室、机械基础组、第二工具室；第二教研组包括机加工车间、工具模具车间、注塑实验室、电加工组、第一工具室；第三教研组包括CNC车间、CNC培训室、计量室；第四教研组包括CAD实验室、机械设计室、控制调节（机）实验室、气动实验室、液压实验室、AV实验室。

2003年7月，学校对教学部门进行了调整，设机械工程系，下设基础理论教研室、基础培训教研室、机加工培训教研室、数控教研室、模具教研室和数控维修教研室以及机械工程系办公室。

2009年12月，机械工程系各教研室及办公室调整，设数控教研室、模具教研室、数控维修教研室、材料工程教研室和CAD教研室，以及机械工程系办公室。

2012年5月，在原机械工程系基础上组建机械与材料学院，下设数控系、模具材料系。

2017年1月，在原机械与材料学院基础上重新组建机械工程学院，下设数控系、模具材料系。

2020年1月，在原机械工程学院基础上，下设机械电子工程系、材料成型及控制工程系、技术材料工程系、机械基础教研室。

2020年10月，机械工程学院申报天津中德应用技术大学申报机械硕士（0855）专业学位授权点。