İstanbul Teknik Üniversitesi’nde Kimya Mühendisliği eğitimi, 4 yıllık lisans programı şeklinde 1958 yılında İTÜ Teknik Okulu Kimya Şubesinde başlamış ve ilk kimya mühendisi ünvanlı mezunlarını 1962 yılında vermiştir. Daha sonra, 1963 yılında 333 sayılı yasa ile İTÜ’nün 6. Fakültesi olarak Kimya Fakültesi kurulmuştur.

Kimya Fakültesi; Analitik Kimya, İnorganik Kimya, Organik Kimya, Fiziksel Kimya, Sınai Kimya ve Kimya Mühendisliği Esasları olmak üzere 6 kürsü şeklinde organize olmuştur.

Metalurji Mühendisliği Bölümü ise 1961 yılında Türkiye’de ilk olmak üzere Maden Fakültesi bünyesinde kurulmuştur. 1961-1962 akademik yılında Maden Fakültesi bünyesinde “Metalurji Bölümü” kürsüsü oluşturulmuş ve ilk Metalurji Mühendisliği eğitimi başlatılmıştır. O yıllarda 3. sınıfa geçmiş öğrencilerden bu bölüme ayrılanlar eğitimlerinin son iki yılını bu bölümde tamamlayarak 1963-64 yılında Metalurji Mühendisi olarak mezun olmuşlardır. Bölümün ismi daha sonra “Metalurji Mühendisliği Bölümü”ne dönüştürülmüştür. Bu bölüm 1977 yılında Türkiye’nin ilk Metalurji Fakültesi’ni oluşturmuştur.

Metalurji Fakültesi 1982 yılında Kimya Fakültesi ile birleştirilerek Kimya-Metalurji Fakültesi haline gelmiştir. Daha sonra 1990 yılında Kimya Mühendisliği Öğretim Üyesi Prof. Dr. İhsan Çataltaş tarafından Gıda Mühendisliği Bölümü Fakülte bünyesine katılmıştır.

Değişen ülke ihtiyaçları, bilim ve teknolojideki gelişmeler dikkate alınarak Metalurji Mühendisliği Bölümü 1998 yılında “Metalurji ve Malzeme Mühendisliği” olarak isim değiştirmiştir.

Son olarak 2006 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi ile Montana Eyalet Üniversitesi (Montana State University) arasında yıl paylaşımı esasına dayalı, uluslararası düzeyde Biyomühendisler yetiştirmeyi amaçlayan YÖK onaylı, çift diplomalı ve ücretli bir Uluslararası Ortak Lisans Programı olarak “Biyomühendislik” programı Fakülte bünyesine katılmıştır.