沈陽工業大學的前身是成立于1949年的東北機械管理局技工學校。 1949年9月，改名為機械工業管理局機械職業學校。1950年8月，改為中等專業學校，校名為機械工業管理局機械高級職業學校，開始面向全國招生。1952年10月，學校北遷至長春市，改名為機器工業學校。1954年改名為長春機器制造學校。
1955年5月，經第一機械工業部批準，學校回遷沈陽市，改名為沈陽機器制造學校。1958年8月，隨著中國經濟建設和教育事業的發展，學校由中專學校晉升為工科大學，校名為沈陽機電學院，隸屬沈陽市。沈陽業余機械學院和沈陽業余工學院并入，1959年沈陽市鐵西區工業大學并入。
1979年，學校開始招收第一屆研究生。1981年，鑄造、電子儀器及測量技術兩個學科首次獲得碩士學位授予權 ， 當時的本科各專業獲學士學位授予權。1984年，經教育部批準，創辦函授教育，面向全國招生，在全國25個省、市、自治區設65個函授站。1985年6月10日，遼寧省人民政府和機械工業部對沈陽機電學院實行 聯合辦學，沈陽機電學院改名為沈陽工業大學。1988年2月，經國家機械委批準，成立成人教育學院。1990年10月，經國務院學位委員會批準，被列為新增博士授予單位。
2001年，電氣工程一級學科獲準建立博士后科研流動站，電機與電器學科獲準為國家重點學科。2001年12月，唐任遠教授當選國家工程院院士。2002年2月，原遼陽石油化工高等專科學校整體并入學校，成為沈陽工業大學遼陽校區。2002年11月8日，國家科技部批準學校組建國家稀土永磁電機工程技術研究中心 。2006年，沈陽工業大學國家大學科技園獲批成立。2012年7月24日，學校獲得接受“中國政府獎學金來華留學生”資格。
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