Как самостоятельное подразделение кафедра ведет начало с 1920 года, когда был организован кабинет прикладной механики, на базе которого в дальнейшем были организованы кабинет начертательной геометрии, черчения и рисования, кабинет деталей машин и лаборатория по испытанию материалов. В то время она именовалась кафедрой Деталей машин.
 
В разные годы кафедрой заведовали известные деятели науки и техники: И.И.Бобарыков, Л.Б.Левинсон, М.И.Шлыков, Н.Н.Шевяков, С.С.Миловидов.
 
С 1984 по 1988 гг. кафедрой руководил известный ученый в области прокатного производства Лауреат Государственных Премий СССР и УССР, Премии Совета Министров СССР, доктор технических наук, профессор В.П.Полухин. Он является соавтором фундаментального учебника, который до сих пор входит в состав основной литературы, используемой при подготовке инженеров механиков в области металлургического оборудования: «Машины и агрегаты металлургических заводов».
 
В 1986 году кафедра «Детали машин» переименована в кафедру «Машины и агрегаты металлургических предприятий».
 
Больше 30 лет (с 1973 по 1984 и с 1989 по 2009) кафедру возглавлял заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии Совета Министров СССР, доктор технических наук, профессор Н.А.Чиченев. Широко известны учебники, написанные с его участием: «Методы исследования процессов обработки металлов давлением» (1977); «Автоматизация экспериментальных исследований» (1983); «Технологическое вакуумное оборудование» (в 2-х частях, 2002) и др. Под его руководством осуществлена разработка государственного образовательного стандарта и учебного плана специальности 150404, определены требования к материально-техническому обеспечению учебного процесса, учебной литературе и др.
 
С 1989 года кафедра получает статус специальной и осуществляет подготовку специалистов по специальности 150404 «Металлургические машины и оборудование», а с 1991 года кафедра является головной организацией Министерства образования РФ по данной специальности.
 
С 2009 года кафедру возглавляет доктор технических наук, профессор С.М.Горбатюк. Автор учебных программ и ведущий лектор по общеобразовательным дисциплинам «Теория механизмов машин», «Основы конструирования и детали машин», «Технология конструкционных материалов», и по специальным дисциплинам «Машины и агрегаты металлургического производства», «Расчет и проектирование механизмов и систем технологического оборудования». Специалист в области технологий, оборудования и инструмента для производства изделий из тугоплавких металлов и сплавов на их основе. Автор монографии «Интенсивные процессы обработки давлением вольфрама и молибдена» (2006), 6 учебных пособий, более 60 научно-технических публикаций, 20 из которых – изобретения.
 
В 2010 году кафедра переименована в кафедру Инжиниринга технологического оборудования.