机电工程学院最早源于学校前身甘肃省立兰州工业职业学校1939年设立的机械科，1953年改设机械制造、金属切削加工两个专业，1958年成立甘肃工业大学机械系,下设机械制造工艺与设备专业。1965年机械系更名为机械一系，同年东北重型机械学院的石油矿场机械专业迁入学校并组建了甘肃工业大学机械二系，1987年石油矿场机械专业改制为机械设计及制造专业。1996年机械电子工程系（1991年成立）、机械设计与制造工程系（1991年成立）、裂纹技术研究所（1985年成立）调整合并成立机电工程系，1998年国家本科专业调整，将原机械制造工艺与设备、机械设计及制造、机电一体化专业合并为机械设计制造及其自动化专业，2000年成立机电工程学院。2003年纺织工程专业由轻工系转入机电工程学院，2004年增设工业工程专业。
