米兰理工大学在弗朗切斯科·布里奥斯奇的领导下创立于1863年，原名为“高等技术研究所”（Istituto Tecnico Superiore）在创办之初只教授民用工程与工业工程。为了沿袭德语国家开办理工学院的传统，学者、教授、地方行政部门，将大学、文化社团以及来自久负盛名的米兰家族的企业家在内的群体，经过精心计定址于曾经的赫尔维蒂学院（Collegio Elvetico），也就是现如今的参议院(Via Senato)。
十九世纪末二十世纪初，西方教育界的进步主义与改造主义的思潮为创建学校提供了理想的大环境，让卡罗·卡塔内奥提出的理念得以实现。通过他的“Politecnico”杂志，这位来自米兰的理论家传播着通过科学进步来逐步实现政治进步和社会发展的理念。
学校于1863年11月29日正式招生，注册学生人数为36人。1865年，并入原来布雷拉美术学院建筑系，进行院系整合后，成立了学院建筑系，成为米兰理工大学建筑系的前身。受卡米洛·波伊多的启发，新的课程更加注重与传统艺术的联系。1865年起，为民用建筑师设立的特殊部门开始遵循新制定的教学定位，此后根据该教学定位，学校始终致力于高等工程技术研究领域的教学和研究。这些措施促成了一座真正意义上的现代建筑高等学府的形成，而这种学府在当时的意大利尚属首家。
自建校以来，大学不断成长，通过培养无数教授、研究人员和企业家，在建筑设计、工程技术、产品设计以及航空领域发挥着举足轻重的作用，并创造和改写了意大利乃至整个世界的科研历史。
如今，米兰理工大学有7个校区。米兰理工大学在其各个分校区（Milano - Leonardo、Milano - Bovisa、Como、Cremona、Lecco，Mantova和Piacenza）为所有学生提供世界最先进的科研实验室。
目前，米兰理工大学拥有来自110 个国家的留学生。现就读于米兰理工大学的学生总数为37000 人，其中留学生总数达3224 人。留学生人数占在校本科生的6%，占硕士生的14％，占博士生的25％。
2016 年首次 QS 最佳大学城市排行榜显示，米兰市位列全球第26 位。学校主要在能源、交通、规划、管理、设计、数学及自然和应用科学、信息通信技术、建筑环境、文化遗产等领域开展战略研究。
