1945年抗战胜利以后，渴望和平、重建家园成为当时人们的美好愿景。安徽一些有识之士怀着“工业救国”和“教育救国”的理想，积极投身教育事业。加之皖北蚌埠、淮南等地区工业相对发达，急需工业专门人才。在安徽省国民政府的支持下，1945年10月，安徽省立蚌埠工业职业学校在安徽蚌埠黄庄诞生了。她就是合肥工业大学的前身。

1946年9月，安徽省立蚌埠工业职业学校扩建为安徽省立蚌埠高级工业职业学校，招收土木工程、机械工程、电机工程三科新生。

1947年，一些地方士绅和教育界有识之士，吁请在安徽省创建一所高等工业学府。安徽省国民政府决定，在安徽省立蚌埠高级工业职业学校的基础上，组建“安徽省立工业专科学校”。6月，学校由蚌埠迁往淮南洞山新址，是当时安徽省唯一的一所工业专科学校。

1949年1月，淮南解放。2月，皖北行政公署教育处和淮南特区人民政府接管了安徽省立工业专科学校，成立复校委员会。学校开启了历史的新篇章。

全国解放后，国家教育事业百废待兴。党和国家工作重心战略转移，恢复经济和发展生产，迫切需要建设人才，特别是工业建设人才。发展高等教育，建立工科专业门类较齐全的高等教育体系，培养适应经济建设和社会发展需要的新人，成为十分重要的任务。1951年4月，经中央教育部批复决定，学校定名为“淮南煤矿工业专科学校”。在党的教育方针的正确指引下，学校逐步走上发展正轨，成为一所颇具规模、颇有影响的煤矿行业专科学校。

1955年3月9日，经国务院批准，淮南煤矿工业专科学校改建为合肥矿业学院。1955年5月14日，学校在淮南洞山正式挂牌。1955年暑假后，各专业全部招收四年制本科新生，停招专科学生。从工业专科学校发展到本科矿业学院，是学校发展史上的重要一页，也为学校孕育了新的发展机遇。

1956年暑期，学校从淮南迁至合肥办学。为了确保当年9月顺利开学，全校上下无论党员干部还是普通师生，都参与到主教学楼的建设中。一锹土、一筐泥，师生们肩挑背扛、克服各种困难，一幢7层高的教学楼拔地而起。作为合肥市当年最高的楼宇和城市标志之一，这栋建筑成为省会城市一张靓丽的名片。

为适应全国和安徽省工业发展的需要，1958年8月，合肥矿业学院正式提出更名为合肥工业大学的申请。1958年9月16日，中央电复安徽省委，同意将合肥矿业学院改名为“合肥工业大学”。学校由原先的单科性矿业学院发展成为一个多科性的工业大学，完成了学校发展史上的一次大转变，进入了一个崭新的发展时期。

1958年10月7日，全校师生员工欢欣鼓舞地举行了庆祝合肥工业大学成立大会。这次大会以后，学校决定将10月7日定为校庆日。

1958年10月19日，中共中央副主席、全国人民代表大会常务委员会委员长刘少奇同志到校视察。在视察了学校炼钢炼铁、校办工厂以及师生试制的科研项目后，赞扬了同学们勤工俭学的艰苦精神，并对当时学校开展的革命教育作出指示：一是要以读书为主，注意提高学校的教育质量；二是教师要亲自动手搞试验；三是教育同生产劳动相结合是无产阶级教育方针的基本特点之一。

1960年2月23日，中共中央政治局常委、中央委员会总书记邓小平同志，中共中央政治局委员、中央书记处书记彭真同志，中共中央书记处候补书记刘澜涛、杨尚昆同志，到学校视察工作。邓小平等观看了静电电子加速器、师生试制的电动机、煤的地下气化发电站的模型、水力采煤矿井模型、大型管柱法落井模型等科研成果后，对大家说：“不错，你们搞了不少东西。”

1960年5月11日，中共中央政治局委员、中华人民共和国副主席童必武同志到学校视察、指导工作。董必武同志在听取了学校工作情况的汇报后，对学校的教学、科研、技术革命、生产劳动及师生生活等方面，都作了重要指示。在参观了学校科研成果展览馆后，董必武同志和部分师生进行了亲切的谈话，并对学校的教学、科研和技术革命的干劲及成绩，给子了赞许和鼓励。董老欣然学校题词：“追求真理，破除迷信，任重致远，鼓足干劲，超英轶美，工业日进。”

1960年6月27日，中共中央副主席、全国人民代表大会常务委员会委员长朱德同志到学校视察。在听取了学校汇报及视察了校机械厂、第二研究室等单位以后，对学校各方面的工作作出了重要的指示。朱德同志对广大师生们大搞技术革命和科学研究的成果表示满意并给予鼓励。

1960年10月22 日，中共中央下发《关于增加全国重点高等学校的决定》，将合肥工业大学列为全国重点大学，成为全国32所重点工科高等院校之一。学校从煤炭工业部划出，隶属于国家教育部和安徽省双重领导。跻身全国重点大学成为合肥工业大学发展史上里程碑式的标志，从此，学校迈向更高层次的发展道路。

1961年11月4日，中共中央政治局委员、国务院副总理兼外交部部长陈毅同志到校视察。在学校主楼北广场为全校师生员工作报告。他向大家介绍了国内外形势，勉励青年学生要又红又专、奋发努力，把中国尖端科学技术搞上去。陈毅同志的讲话引起全校师生员工热烈反响，大家深受教育和鼓舞。

1969年12月，安徽省革委会指示：将安徽工学院、安徽水利电力学院并入合肥工业大学。两校并入使合肥工业大学成为一所综合性的工科大学，在客观上壮大了学校的规模，聚集了师资力量，为日后恢复招生打下了基础。

1978年7月，学校农机系等分出，成立安徽农业机械学院。次年，恢复安徽工学院校名。

1979年7月16日，邓小平同志在安徽视察期间，亲笔题写了“合肥工业大学”校名。

1997年1月22日，经国家教委批准，原合肥工业大学与安徽工学院合并组建为新的合肥工业大学；同年6月6日，合肥工业大学揭牌庆典大会在安徽省体育馆隆重举行。

学校在教育体制改革、加强师资队伍建设、提高教育教学质量和科技工作水平、兴办科技产业、积极争取早日进人国家“211工程”、不断扩大学校的对外影响等方面进行了积极的探索和尝试，做了大量的富有成效的工作。

1998年9月，学校隶属关系发生了重大变化。经国务院批准，合肥工业大学被划转为教育部直属高校，35年后重归教育部直属高校行列。

在现固和扩大并校改革成果的基础上，学校适应高等教育新的发展形势，积极实行院系调整，扩大招生规模，强化内涵建设，改善办学条件，加强思想教育，各项工作有了较快发展。

2001年11月18日，合肥大学城暨合肥工业大学新校区（翡翠湖校区）举行奠基典礼。次年，学校翡翠湖校区正式开始招生。

2005年9月，经国家发改委、财政部、教育部批准，学校进入“211工程”建设高校行列。

2009年，学校被列入国家“985工程”优势学科创新平台建设计划。

2011年12月31日，宣城校区举行开工典礼。次年，宣城校区投入使用。

2013年4月，教育部、工业和信息化部、安徽省人民政府决定共建合肥工业大学。

2017年，学校成为国家“双一流”建设高校。

2018年7月30日，国家国防科技工业局、教育部联合发文，确定合肥工业大学为“十三五”期间新增共建的8所高校之一。

2024年7月21日至23日，中国共产党合肥工业大学第九次代表大会胜利召开，全面开启建设特色鲜明的世界一流大学新征程。大会总结凝练出学校事业发展“七个必须”的规律性认识，明确了学校的奋斗目标和分三步走的战略部署，着力实施“六大计划”“六大工程”，广泛动员团结师生，汇聚起勇担使命谋发展、砥砺奋进创一流的蓬勃力量。