1935年，重庆大学始建工学院，下设土木系、采矿系和机电系。

1941年，重庆大学工学院中机电系，分为机械系和电机系。

1952年至1956年，重庆大学院系调整，设有机械制造系，动力系、电机系、采矿系和冶金系共五个系。

1980年，重庆大学由6系一部，调整为机械工程一系、机械工程二系等9个系。

1998年至2001年，重庆大学先后将原有院、系按学科作了调整，原来的机械工程一系、机械工程二系、汽车工程学院、现代设计法研究所、测试中心和资源及环境工程学院矿山机械专业、重庆建筑大学机电学院机械专业等单位合并组建成立重庆大学机械工程学院；下设机械设计系、机械电子系、汽车工程系、材料成型控制系、工业工程系、基础系。

2008年，重庆大学工程培训中心归口机械工程学院管理；同年机械工程学院材料成型控制系划归到材料工程学院。

2014年，为满足国家和重庆汽车产业发展对各层次创新人才培养的需要，重庆大学整合机械学院汽车工程系、机械传动国家重点实验室等相关汽车领域资源重新恢复组建汽车工程学院；机械工程学院汽车系划归到汽车工程学院。