1886年、東京帝国大学（1897年から）の前身である帝国工業大学は、旧東京大学の理学部から分離された工学部と、工学省所管の工業専門学校を統合する形で設立されました。当初は土木工学、建築学、機械工学、船舶工学、電気工学、鉱山冶金学、応用化学の7つの学科がありました。その後、1919年に東京帝国大学工学部となり。1942年には本郷地区（現在の東京・本郷区）が第一工学部に改称され、千葉県千葉市に第二工学部が設立されました。

1949年、新しい大学制度の下で工学部が設立され、土木工学科（現在の土木工学科）、建築学科、機械工学科、精密工学科、海洋工学科（現在のシステム革新学科）、電気工学科（現在の電気電子工学科）、計測工学科（現在の物理工学科および数学工学科）、石油工学科（1951年廃止）、鉱山学科（現在のシステム革新学科）、冶金学科（現在の材料工学科）、応用化学科（現在の応用化学科および化学システム工学科、化学技術学科）などの11学科で構成されると同時に、第二工学部を基盤とした生産技術研究所が設立されました。

その後、学科は統合、新設、改名され、現在では16の学科が存在しています。工学部は科学技術の進展や産業界の需要に応じて学科の再編成が行われ、他の学部に比べて学科の変更がより速いペースで進んでいます。最近では、土木工学、材料工学、システム革新学科など、学際的な新しい学科が設立されています。

大学院に関しては、1953年に新しい大学院制度が設立され、当時は人文学、社会科学、数学、化学、生物学の5つの大学院が存在していました。1965年4月には、数学と物理学、化学、生物学の3つの大学院が再編され、工学、科学、農学、医学、薬学の5つの大学院が新たに設立されました。