1985年，天津中德现代工业技术培训中心成立。

1988年4月，中德培训中心机械工程部成立（最初三个教学部之一）。

1989年，机械设计与制造大专招生。

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。

1997年，计算机辅助设计、数控技术专业（高职）招生。

2000年，模具设计与制造专业（高职）招生。

2001年，学校更名为天津中德职业技术学院。

2002年，数控设备应用与维护专业（高职）招生。

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。

2012年，材料科学技术专业（高职）招生。

2013年，精密机械技术专业（高职）招生，数控技术（中西合作）专业（高职）招生。

2015年，学校更名为天津中德应用技术大学。

2016年，机械电子工程专业（本科）招生。

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。

2017年，材料成型及控制工程专业（本科）招生；获批天津市第一个专科层次中外合作办学机构。

2018年，金属材料工程专业（本科）招生；数控设备应用与维护、模具设计与制造（中西合作）两个专业（高职）招生。

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。

2021年，获批机械硕士（0855）专业学位授权点；机械电子工程专业获批天津市一流本科专业建设点。

2023年9月，学校首批机械专业硕士研究生入学。

2024年8月，学院机械电子工程、材料成型及控制工程、金属材料工程三个本科专业获批天津市新工科重点建设专业。