สืบเนื่องมาจากวันที่ 27 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2518 เป็นวันที่พระราชบัญญัติวิทยาลัยเทคโนโลยีและอาชีวศึกษา[3] ได้ประกาศใช้ในราชกิจจานุเบกษามีผลบังคับใช้ เพื่อผลิตครูอาชีวศึกษาระดับปริญญาตรี เนื่องจากขณะนั้นวิทยาลัยฯ มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการจัดการศึกษาในระดับปริญญาตรีให้สามารถดำเนินการได้อย่างประหยัดทั้งเวลา และทรัพยากรทุกประเภท วิทยาลัยฯ จึงได้พยายามที่จะจัดให้คณะต่าง ๆ ที่เปิดสอนในระดับปริญญาได้มารวมกันอยู่ ณ ที่แห่งใดแห่งหนึ่ง เพื่อให้สามารถขยายการเรียนการสอนระดับปริญญาด้านเทคโนโลยีออกไปให้กว้างขึ้น แต่การดำเนินงานต้องเจอกับปัญหาอุปสรรคทางด้านนโยบายและแนวทางการปฏิบัตินานาประการ จึงเป็นเหตุให้ไม่สามารถจัดตั้งศูนย์กลางการศึกษาระดับปริญญาขึ้นได้ตามที่ตั้งเป้าหมายไว้

จนกระทั่ง พ.ศ. 2527 วิทยาลัยฯ ได้รับการอนุเคราะห์จากกรมธนารักษ์ โดยการจัดสรรที่ดินคลองหกฝั่งตะวันตก อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี โฉนดเลขที่ 706 เนื้อที่ 610-3-40 ไร่ และแปลงเลขที่ 109-3-04 ไร่ รวมเนื้อที่ทั้งหมด 720-2-45 ไร่ ให้ใช้เพื่อจัดตั้งเป็นศูนย์กลางการศึกษาระดับปริญญาตรีของวิทยาลัยฯ

แต่สถานการณ์ไม่คาดคิดได้เกิดขึ้นเนื่องจากที่ดินผืนนี้ กรมประชาสงเคราะห์ได้แสดงความจำนงขอใช้จัดสรรที่ดินเพื่อการเคหะต่อเนื่องจากหมู่บ้านใช้ทำนาอยู่จึงไม่สามารถเข้าไปปรับปรุงพื้นที่ได้ ต่อมาทางวิทยาลัยฯ ร่วมกับกรมธนารักษ์ดำเนินการเจรจากับกรมประชาสงเคราะห์ใหเอนการใช้ที่ดินผืนนี้ให้แก่วิทยาลัยฯ ต้องเวลาในการดำเนินการถึง 6 เดือน วิทยาลัยฯ จึงเริ่มเข้าไปใช้สิทธิในที่ดินผืนนี้ได้ แต่ปัญหายังไม่สิ้นสุด เนื่องจากชาวบ้านยังมีบ้านเรือนที่อยู่อาศัยในพื้นที่ และที่ดินส่วนใหญ่ยังใช้ปลูกข้าวอยู่ ทางวิทยาลัยฯ พยายามหาข้อยุติโดยแต่งตั้งคณะกรรมการเข้าไปเจรจากับชาวบ้านและผู้ที่ทำนา จึงได้ข้อตกลงร่วมกัน โดยวิทยาลัยฯ จะเข้าไปช่วยพัฒนาท้องถิ่นเพื่อสร้างความเจริญให้แก่ท้องถิ่น ชดเชยค่าเสียหายในการขนย้ายข้าวของ พืชผลทางการเกษตรที่ปลูกไว้ ตลอดจนยินดีรับผู้ที่อยู่ในพื้นที่เป็นพนักงานพร้อมจัดหาที่พักให้ตามสมควร นอกจากนี้วิทยาลัยฯ ยังให้การสนับสนุนทุนการศึกษาแก่บุตรหลานของผู้ที่อยู่อาศัยในที่ดินนั้นด้วย

การดำเนินการก่อสร้างได้เริ่มขึ้นในปีงบประมาณ พ.ศ. 2530 เป็นต้นมา จนกระทั่งเมื่อดำเนินการต่อเนื่องมาจนปลายปี พ.ศ. 2530 วิทยาลัยเทคโนโลยีและอาชีวศึกษา ได้ขอพระราชทานอัญเชิญพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร เสด็จพระราชดำเนินทรงวางศิลาฤกษ์ศูนย์กลางการศึกษาระดับปริญญา ซึ่งสำนักราชเลขาธิการได้นำความกราบบังคมทูลพระกรุณาทราบฝ่าละอองธุลีพระบาท ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินแทนพระองค์ วางศิลาฤกษ์ศูนย์กลางการศึกษาระดับปริญญาวิทยาลัยเทคโนโลยีและอาชีวศึกษา ในวันอังคารที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2531 เวลา 16.09 น. ยังความปลาบปลื้มปิติยินดีมาสู่คณจารย์ ข้าราชการ นักศึกษา และเจ้าหน้าที่ของวิทยาลัยฯ เป็นล้นพ้น

ในวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2531 พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานชื่อใหม่ว่า สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล[4] อันมีความหมายว่า "สถาบันอันเป็นมิ่งมงคลแห่งพระราชา" และสืบเนื่องจากแนวทางการปฏิรูปการศึกษาตามพระราชบัญญัติการศึกษาแห่งชาติ พุทธศักราช 2542 ที่มุ่งเน้นการกระจายอำนาจ การบริหารจัดการสู่สถานศึกษาระดับอุดมศึกษา เพื่อให้สถานศึกษาของรัฐดำเนินการโดยบริหารจัดการได้โดยอิสระ และมีความคล่องตัวในการบริหารจัดการภายใต้การกำกับดูแลของสภาการศึกษาแห่งชาติ ดังนั้นเพื่อให้สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล มีความคล่องตัวในการบริหารจัดการและยกระดับสถานะสถาบันอุดมศึกษาของรัฐที่เน้นทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อีกทั้งสามารถจัดการศึกษาได้ถึงระดับสูง ปริญญาโท เอก จึงได้มีการยกร่างพระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล ทั้ง 9 แห่งขึ้น โดยมีการรวมวิทยาเขตที่อยู่ใกล้เคียงกันจัดตั้งเป็นมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล จำนวน 9 แห่ง มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรีจึงได้รับการจัดตั้งขึ้นตามพระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล พ.ศ. 2548