1963年，《自动化学报》在前身《自动化》的基础上正式创刊，季刊，由中国自动化学会组织编辑。编辑部设在原中国科学院自动化研究所（现502所）。

1966年7月，“文化大革命开始”，停刊，期间共出版13期。

1978年8月11日，国家科委批准《自动化学报》复刊，季刊，由中国自动化学会主办，挂靠中国科学院自动化研究所，由自动化所组建编辑部。

1979年，《自动化学报》正式复刊，季刊，每期80页，中国国内公开发行，国外交换；科学出版社出版，中国科学院通县印刷厂印刷。

1980年，召开全体编委会议，讨论通过了《自动化学报》编委会工作条例、征稿简则、审稿原则，并根据科学出版社相关规定拟定《自动化学报》审稿费、稿费标准等条例。改中国国内发行、国外交换为国内外公开发行。为增加稿源，在自动化学会各省级分会、各专业委员会、主要高等院校、重要科研单位设立通讯员，其职责是推荐稿件。

1982年，改组编委会，与《信息与控制》联合召开全体编委会议。

1983年，开始申请改双月刊。

1984年，经在京编委会决定，建立责任编委负责制，按专业审定稿件；第一期出版模式识别专辑；经有关部门批准，每期页面增至96页。

1985年，经批准每期页面增至112页；出版两期增刊，其中一期为仿真专辑。

1986年，改组编委会，编委由专业委员会推荐和主编聘任组成。

1987年，经有关部门批准改为双月刊，每期80页，并改变封面设计。

1989年，由科学出版社与美国ALLERTON出版公司签约，由美国出版发行《自动化学报》的选译版Chinese Journal of Automation；每年4期，由编辑部向美方提供稿件软盘； 经批准，刊发页面增至96页。

1990年，获中国科学院出版基金全额资助（2万元）（1990~1992年），以后每年均有全额或部分资助。

1991年，改变《自动化学报》封面设计，页面增为128页。

1995年，增加中国科学院自动化研究所为主办单位；开始与作者签订版权转让协议。

1996年，编辑部从《自动化学报》、Automatica两刊论文参考文献所列200余种期刊中，选出50种常用期刊，根据ISO有关规定，编写了《常用期刊名缩写规则》。

1997年，增加页面至144页。

1998年，在Windows操作系统下更新了稿件库和审者库；根据新的国际标准，修改《常用期刊名缩写规则》。

1999年，合同到期Chinese Journal of Automation 在美国停刊；初建《自动化学报》网站。

2006年，建成《自动化学报》的网刊全文数据库。12月，与Elsevier签订了出版Acta Automatica Sinica电子期刊的合作协议，将学报刊登的英文文章刊载在ScienceDirect平台上。

2007年第一期，学报由双月刊改为月刊，页码定为112页，变更版面为大16开双栏。

2008年，5月14日，与科学出版社有限责任公司签订了 DOI注册协议。7月17日，《自动化学报》和《国际自动化与计算杂志》编辑部组织承办的“控制之声——中国控制领域期刊人与研究者专题交流会”在2008年CCC期间在昆明圆满召开。

2009年2月12日，与《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社签订了“学术期刊数字出版合作协议书”，独家全文合作。11月18日，与汤姆森·路透集团签订了“ScholarOne Manuscript”使用协议。

2010年、2012年、2013年，获国家自然科学基金专项基金项目资助。

2010年，编辑部与中科院自动化研究人员共同开发“《自动化学报》知识服务平台”成功上线。

2011年，实现了参考文献的自动查阅、网刊自动上传。

2012年，获中国科技期刊国际影响力提升计划优秀国际科技期刊奖创办英文刊项目资助；荣获中国科协精品科技期刊工程项目（精品科技期刊培育计划—数字出版建设项目）资助。

2013年，由黄琳院士组织的“控制科学学科发展综述论文集”出版；拟创办《自动化学报》英文刊，从学报录用文章中选出了四期文章（2013年1-4期），中英文对应发表，中文发表在《自动化学报》，英文发表在ScienceDirect上。11月，《〈自动化学报〉创刊50周年专刊》出版。12月，《自动化学报》（英文版）与IEEE正式签署国际合作备忘录，确认期刊名称为IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica，简称为JAS，由中国自动化学会和IEEE共同组成指导委员会、编委会。

2014年，与中国科学院自动化所复杂控制与管理国家重点实验室联合开发了“面向大数据、基于新媒体的智能运营平台”。重新设计了《自动化学报》（英文版）的封面和论文版式。在IEEE xplore中建立电子网刊。