1959年2月中共山東省委工業工作部批準成立山東省機械工業廳機械科學研究所。
1959年7月山東省機械科學研究所遷址濟洛路。
1960年6月10日廳務會決定成立山東省機械工業廳設計院。
1961年4月22日機械科學研究所與機械設計院合并，當時的機構設置：產品設計組、工藝研究組、情報資料組．院部辦公室等，職工71人。
1964年10月10日山東省機械工業廳設計研究院情報組更名為山東省機械工業廳設計研究院技術情報室并啟用新章。
1964年10月21日山東省編委會以（64）編制字第73號批復，同意建立“機械工業計量理化中心試驗室”，列為事業機構，編制為16人。
在1965年省機械工業廳正式確定技術處和機械設計研究院負責標準化工作。
1965年11月18日山東省計劃委員會同意在機械廳設計院院址建立山東省機械工業計量理化中心試驗室，編制30人。
1966年5月14日經機械廳機關黨委討論決定，將中國共產黨山東省機械工業廳設計研究院支部委員會改為中國共產黨山東省機械工業廳設計研究院總支部委員會。
1972年5月18日經上級黨組織同意我院建立黨委。
1976年1月21日山東省機械工業局設計研究院以（76）魯機研字第9號文向省機械局黨的核心領導小組申請：將《技術交流》改名為《山東機械》，同年3月《山東機械》第一期出版。
1976年2月29日省機械工業局決定：將現在的山東省機械設計研究院情報室改為山東省機械工業局科技情報站。
1977年3月29日省計委同意將“山東省機械設計院”改為“山東省機械設計研究院”。
1982年12月30日山東省標準局、山東省機械工業廳共同批準同意成立山東省機床及通用機械質量監督檢驗站。
1984年5月29日經過選舉產生首屆中共山東省機械設計研究院紀律檢查委員會。
1986年我院承擔的“稀土蠕墨鑄鐵蠕化劑的研究與應用”獲國家計委、國家經委、國家科委、財政部聯合頒發的獎狀，這也是建院以來我院首次獲得國家三委一部的聯合獎勵。
1995年3月31日省機械工業廳批復同意：將“山東省機械工業計量理化中心試驗室”更名為“山東省機械工業理化計量檢測中心”。
1996年5月14日省機械廳公布首批山東省機械專業技術拔尖人才名單，我院有6名職工命列其中。
1996年7月3日省機械廳以魯機人（1996）51號文公布經機械部宣布的中國機械工業科技專家及中國機械工業青年科技專家審批結果，我院三名職工獲得中國機械工業科技專家稱號。
2003年7月21日省機械工業辦公室以魯機綜[2003]24號文批復同意在我院設立“山東省機械工業職業技能培訓中心”。
2004年7月《山東機械》雜志成為“中國期刊網”、“中國期刊全文數據庫”、“中國學術期刊（光盤版）”全文收錄期刊。
2004年5月8日山東省機械工業辦公室以魯機規[2004]5號文同意我院成立“山東省數控技術研究開發中心”。
2005年11月16日山東省新聞出版局以魯新出批字[2005]315號文批復同意《山東機械》雜志更名為《現代制造技術與裝備》，山東省機械設計研究院為主辦單位。
2007年2月13日山東省經濟貿易委員會以魯經貿技字[2007]67號文公布我省第四批行業技術中心，其中山東省機械裝備行業技術中心由我院和山東理工大學共同承擔。
山東省經貿委認定我院為山東省機械裝備行業技術中心。
2008年12月31日山東省經濟貿易委員會公布由我院承擔的山東省數控機床行業技術中心為山東省第五批行業技術中心。
2011年5月我院被省政府授予“山東省產學研合作創新突出貢獻科研單位”。
2012年12月31日山東省科學技術廳批準我院組建“山東省機床再制造工程技術研究中心”。
2013年5月23日省編委將我院事業編制由304名調整為265名。將山東機床通用機械工業協會、山東電器儀表工業協會不再納入事業單位機構管理范圍，核銷事業編制。
2014年4月11日省編委將我院編制壓縮為249人。
2015年12月24日山東省新聞出版廣電局批復同意《現代制造技術與裝備》雜志刊期由雙月刊變更為月刊。
2018年6月26日省編委將我院劃歸齊魯工業大學（山東省科學院）管理，事業編制核減為130名，主要職責是，承擔機械工程、材料工程等領域研究，開展機械制造技術研究和科技合作交流，面向社會提供相關咨詢服務。
2020年6月19日，機械與汽車工程學院、山東省機械設計研究院實現一體化運行，開始了學校（科學院）“科教融合2.0”試點的新起點。
2021年10月，山東省機械設計研究院與齊魯工業大學（山東省科學院）機械工程學院整合成齊魯工業大學（山東省科學院）機械工程學部。
