คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม เดิมมีฐานะเป็นแผนกวิชาหนึ่ง สังกัดวิทยาลัยเทคนิคพระนครเหนือ (ไทย-เยอรมัน) ซึ่งก่อตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2512 ภายใต้ชื่อว่า Thai-German Technical Teacher College (TGTTC) และต่อมาเมื่อวิทยาลัยเทคนิคพระนครเหนือ ได้ยกฐานะขึ้นเป็นสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้า วิทยาเขตพระนครเหนือ สังกัดกระทรวงศึกษาธิการ ในปี พ.ศ. 2514 และโอนมาสังกัดทบวงมหาวิทยาลัยในปี พ.ศ. 2517 จึงได้ยกฐานะของคณะขึ้นเป็นคณะวิชา โดยใช้ชื่อว่า "คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์"

ต่อมาใช่วง พ.ศ. 2512 – พ.ศ. 2517 เป็นช่วงระยะที่คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมได้รับการก่อตั้งขึ้นโดยความช่วยเหลือทางวิชาการจากรัฐบาลประเทศสหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมัน เพื่อผลิตครูช่างอุตสาหกรรมในระดับปริญญาตรีใน 2 สาขาวิชา คือ สาขาวิชาเครื่องกล และสาขาวิชาไฟฟ้า โครงการความช่วยเหลือดังกล่าวได้เน้นทางด้านการสนับสนุนเครื่องมือเครื่องจักร อุปกรณ์การเรียนการสอน ผู้เชี่ยวชาญ ตลอดจนทุนการศึกษา ฝึกอบรม และการดูงาน โดยคณะเริ่มรับนักศึกษารุ่นที่ 1 ตั้งแต่ปีการศึกษา 2512 ซึ่งเป็นหลักสูตร ค.อ.บ.แห่งแรกในประเทศไทย และต่อมาในระหว่างปี พ.ศ. 2518-2522 รัฐบาลเยอรมันได้ขยายโครงการความช่วยเหลือแก่คณะเพิ่มขึ้น ด้วยการช่วยเหลือในการพัฒนาการจัดการศึกษาระดับปริญญาตรี และการเปิดสอนหลักสูตรระดับปริญญาโท สาขาวิชาเครื่องกล และสาขาวิชาไฟฟ้า อีกด้วย

พ.ศ. 2521 คณะได้ปรับปรุงหลักสูตรปริญญาตรีทั้ง 2 สาขาวิชา ให้มีความเข้มข้นในด้านวิชาวิศวกรรมมากขึ้น จึงได้เปลี่ยนชื่อเป็นสาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล และสาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า

นับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2531 เป็นต้นมา คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์ ได้แยกงานในส่วนวิทยาศาสตร์ ออกไปจัดตั้งเป็นคณะวิชาใหม่ ดังนั้นคณะจึงได้ใช้ชื่อว่า คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมในปัจจุบัน คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมมีการจัดการเรียนการสอนทั้งหลักสูตรครุศาสตร์อุตสาหกรรม(ค.อ.บ./ค.อ.ม.) หลักสูตรวิศวกรรมศาสตร์ (วศ.บ./วศ.ม.) และหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (วท.ม.)