制造工程研究所的前身是成立于1952年的机械制造工学教研组、金属切削机床及刀具教研组和工程画教研组,并在1994-1999年由机械制造工艺、设备及自动化教研组,国家CIMS工程研究中心制造系统实验室,机器人研究室,工程图学与计算机辅助设计教研组逐步合并建设成立。目前制造工程研究所已经发展成为以制造科学与技术为主体,综合机械设计、控制和管理的教学和研究单位。
制造工程研究所现有教职员工36人,在读硕士、博士研究生约150人,建有精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室、摩擦学国家重点实验室微纳分室、国家CIMS工程研究中心制造系统实验室、清华大学CAD教学中心、制造工程训练基地、制造工程实验室等教学科研基地。拥有卧式/立式加工中心、车削中心、电火花加工机床、并联机床、工业机器人、三坐标测量机、双频激光干涉仪、激光跟踪仪、各类设计分析软件等硬软件设施,为开展高水平的教学与科学研究提供支持。
制造工程研究所创造了中国科技发展中的数个第一:1958年,与工业界一起设计制造了中国第一台数控机床;1992年中国第一个计算机集成制造实验系统(CIMS)在此建立,并在1994年获国际制造工程师协会大学领先奖;1997年自主设计开发了中国第一台大型镗铣类并联机床。近五年,制造工程研究所承担国家自然科学基金、863高技术计划、973重点基础研究、国家重大专项、国家科技支撑计划以及企业委托研发的课题140余项,获国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖以及省部级科研、教学奖励20余项,发表SCI、EI收录论文246篇,获授权国家发明专利78项。
制造工程研究所的文化

历任所长
