沈阳工业大学的前身是成立于1949年的东北机械管理局技工学校。 1949年9月，改名为机械工业管理局机械职业学校。1950年8月，改为中等专业学校，校名为机械工业管理局机械高级职业学校，开始面向全国招生。1952年10月，学校北迁至长春市，改名为机器工业学校。1954年改名为长春机器制造学校。
1955年5月，经第一机械工业部批准，学校回迁沈阳市，改名为沈阳机器制造学校。1958年8月，随着中国经济建设和教育事业的发展，学校由中专学校晋升为工科大学，校名为沈阳机电学院，隶属沈阳市。沈阳业余机械学院和沈阳业余工学院并入，1959年沈阳市铁西区工业大学并入。
1979年，学校开始招收第一届研究生。1981年，铸造、电子仪器及测量技术两个学科首次获得硕士学位授予权 ， 当时的本科各专业获学士学位授予权。1984年，经教育部批准，创办函授教育，面向全国招生，在全国25个省、市、自治区设65个函授站。1985年6月10日，辽宁省人民政府和机械工业部对沈阳机电学院实行 联合办学，沈阳机电学院改名为沈阳工业大学。1988年2月，经国家机械委批准，成立成人教育学院。1990年10月，经国务院学位委员会批准，被列为新增博士授予单位。
2001年，电气工程一级学科获准建立博士后科研流动站，电机与电器学科获准为国家重点学科。2001年12月，唐任远教授当选国家工程院院士。2002年2月，原辽阳石油化工高等专科学校整体并入学校，成为沈阳工业大学辽阳校区。2002年11月8日，国家科技部批准学校组建国家稀土永磁电机工程技术研究中心 。2006年，沈阳工业大学国家大学科技园获批成立。2012年7月24日，学校获得接受“中国政府奖学金来华留学生”资格。
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