都灵理工大学前身──都灵皇家理工大学，成立于1906年，但是它的起源其实更加久远。早在1859年根据Casati法案，工程师应用技术学校和意大利工业博物馆合并组建大学。这所大学在意大利农业、工业和贸易部的支持下开始高等技术的教育和研究，并且根据当下国家环境积极探索新的技术领域，在短暂的时间里吸引了大量优秀的研究人员，又进一步开展在电子技术和建造技术方面的学科研究。在1859年瓦伦蒂诺城堡被转让给工程师应用技术学校，如今成为都灵理工大学的一部分，是建筑学院的所在地。
瓦伦蒂诺城堡坐落在意大利最大的市内公园之一──瓦伦蒂诺公园，倚靠波河。瓦伦蒂诺城堡在1997年被联合国教科文组织评为世界文化遗产，成为公认的欧洲最好的建筑教学基地。从20世纪初开始都灵皇家理工大学开始积极同欧洲科学界建立联系，频繁与国家和地方工业机构合作交流，由此诞生航空学和新的实验室。
1958年都灵理工大学新建成的工程学院取代瓦伦蒂诺城堡成为主校区。在20世纪90年代再一次扩大规模开设了亚历山德里亚、比耶拉、蒙多夫伊、韦雷斯和韦尔切利等多个校区。都灵理工大学在工程、建筑与设计和城市规划方面是欧洲最杰出的大学之一，其中在汽车、电子、机械和土木工程等科技领域具有世界顶尖水平。2012年意大利权威统计机构Censis联合意大利《共和报》（La Repubblica）评选都灵理工大学为意大利最优秀的理工大学。都灵理工大学在2015年QS世界大学排名中几乎所有学科都在世界100强，其中土木工程、建筑工程、机械工程、电子工程在50强，建筑学专业在第71名。多年来都灵理工和世界各地政府、公司、企业、机构和组织建立了紧密的关系网，都灵市政府规划局局长、体育局局长、都灵建筑师委员会主席和意大利建筑杂志《TAO》的主编皆在校任教。
都灵理工大学的校徽源自都灵王室萨沃亚（Savoia）家族16世纪的住宅瓦伦蒂诺城堡（Castello del Valentino），现为都灵理工建筑学院。