创建于1956年的“咸阳无线电工业学校”，是新中国最早实施中等职业教育的学校之一。1957年迁至西安，与西安第一建筑工程学校合并，并更名为“西安无线电工业学校”，是我国电子类中专学校名牌学校之一。文革中，该校改建成工厂。1978年在原电子工业部的支持下，迁至陕西省长安县恢复办学。1982年因水源问题停办。1985年原电子工业部部属企业下放到陕西省，为弥补陕西电子类中专教育的空白，经省政府与原电子工业部多次磋商协调，1986年8月2日，陕西省高教局以《关于批准成立陕西省电子工业学校的通知》(陕高教转[1986]288号文)，报请省政府批准，同意陕西省电子工业厅向陕西省高教局报送的《关于成立陕西省电子信息技术学校的报告》(陕电教发[1986]288号文)。1986年8月5日，陕西省电子厅以陕电教发[1986]498号文印发《关于转发成立陕西省电子工业学校的通知》，校名正式定为“陕西省电子工业学校”。

2014年11月，学校决定向上级申请将陕西电子工业职工大学改制为陕西机电职业技术学院，后经教育厅公示、省政府批准、教育部备案，学校名称确定为“陕西机电职业技术学院”。

学院于2016年5月30日，中共陕西省委高教工委书记李仲为、陕西省教育厅厅长王建利出席会议并为我校揭牌，标志着陕西机电职业技术学院正式成立。

1986年9月29日，陕西省电子厅印发《关于省电子工业学校设在782长技工学校(原280厂)校址有关问题的通知》(陕电教发[86]646号文)。由782厂移交给学校作为办学基础。经陕西省电子厅教育处与国营782厂多次协商，校址问题无法得到妥善解决。学校窘迫到只有八间办公室，先后租用、委托宝鸡教育学院、西安电子科技大学、西安仪表工业学校、西安空军电讯工程学院校舍办学的地步。

1995年，原电子工业部副部长，部教育学会理事长欧阳文同志两次亲临学校考察，在主管上级省信息产业厅、省教育厅、省财政厅、省计委和宝鸡市政府、宝鸡市金台区区委、区政府的关心与支持下，学校为了摆脱困境，抓住机遇有偿接收了一所只有19亩大小，几排平房和一栋旧教学楼的“宝鸡长寿中学”校址，开始了艰难的创业历程。此地，古时相传为道家先祖马丹阳的修行之地。曾有“渭水千回，以金台观为胜；秦山百媚，以长寿山最佳”之说。也曾经是民国时期宝鸡唯一的一所学堂所在地，还曾是宝鸡教师进修学校的原址。这里风景优美，文化积淀丰厚，适宜办学。但由于只是一所普通中学，校园面积十分狭小。经过近十年的不懈努力，学校先后购买和长期租用周边土地，2004年收购了宝鸡嘉宝灯头有限公司厂址，使校园面积扩大为目前150亩。校址最终确定在宝鸡市宝福路56号。

1986年学校创立，属陕西省电子厅（后更名为陕西省电子局）领导，由陕西省财政厅拨款。根据1998年3月10日九届全国人大一次会议通过《关于国务院机构改革决定》，陕西省电子厅更名为陕西省信息产业厅，学校属陕西省信息产业厅领导，后信息产业厅与工业厅合并成工业与信息化厅，学校归工信厅领导。

2012年，划归陕西省教育厅，直属教育厅管理。