การจัดการศึกษาด้านวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ได้เริ่มต้นมาจากแผนกวิชาแผนกหนึ่งในโรงเรียนเทคนิคพระนครเหนือ (หรือที่รู้จักในนาม”เทคนิคไทย – เยอรมัน”) ต่อมาในปี พ.ศ.2514 ซึ่งเป็นปีที่วิทยาลัยเทคนิคพระนครเหนือและวิทยาลัยเทคนิคอีกสองแห่งได้เปลี่ยนฐานะมาเป็น สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าที่ประกอบด้วย 3 วิทยาเขตคือ วิทยาเขตพระนครเหนือ วิทยาเขตธนบุรี และ วิทยาเขตเจ้าคุณทหารลาดกระบัง คณะวิศวกรรมศาสตร์จึงได้ถูกจัดตั้งอย่างเป็นทางการ
ตั้งแต่เริ่มแรกของการจัดตั้ง คณะฯ ได้ยึดถือเป็นนโยบายในการผลิตวิศวกรที่มีความรู้ ความเข้าใจในหลักการวิศวกรรมศาสตร์พื้นฐาน (engineering sciences) และมีทักษะในเชิงปฏิบัติ กล่าวคือสามารถนำทฤษฎีไปประยุกต์เพื่อแก้ปัญหาทางวิศวกรรมในปัญหาจริงได้อย่างมีประสิทธิผล
ในปัจจุบันคณะฯได้เปิดรับนักศึกษาที่สำเร็จการศึกษาระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) โดยผ่านการสอบคัดเลือกตรงและรับผู้ที่สำเร็จการศึกษาระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (ม.6) โดยผ่านกระบวนการสอบของสถาบันทดสอบการศึกษาแห่งชาติ (สทศ.) และสำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา (สกอ.) เพื่อเข้ามาศึกษาในหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต 4 ปี (วศ.บ.) ในสาขาต่างๆ นอกจากนี้ยังมีการรับนักศึกษาโควต้าและผู้มีความสามารถพิเศษด้านต่างๆเช่น ด้านหุ่นยนต์และสิ่งประดิษซ์ เป็นต้น ส่วนในระดับบัณฑิตศึกษาก็จะมีสาขาวิชาที่ต่อเนื่องสูงขึ้นไปจากระดับปริญญาตรีในทุกสาขาวิชาเพื่อเป็นการเสริมสร้างงานวิจัยและสร้างองค์ความรู้ด้านวิชาการให้มีความก้าวหน้ายิ่งขึ้นไป
คณะวิศวกรรมศาสตร์ ได้ให้ความสำคัญกับความร่วมมือกับต่างประเทศมาตลอด อาทิ ความร่วมมือรัฐบาลสหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมันมาตั้งแต่ปี 2524 และปี 2527 คณะฯ ได้ร่วมมือกับสถาบันการศึกษาในเยอรมันโดยการสนับสนุนทางการเงินจากสหภาพยุโรปในการพัฒนา ภาควิชาวิศวกรรมเคมีและกระบวนการในปี 2532 คณะฯ ได้ร่วมมือมหาวิทยาลัยในฝรั่งเศสภายใต้การสนับสนุนทางการเงินจากสหภาพยุโรปในโครงการพัฒนาห้องปฏิบัติการวิจัยด้านการสันดาปในภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและในปลายปี 2534 โครงการความร่วมมือทางวิชาการกับสถาบันการศึกษาและวิจัยในฝรั่งเศสก็ได้เริ่มขึ้นเพื่อยกระดับมาตรฐานทางวิชาการด้านวิศวกรรมเครื่องกลโครงการนี้ได้รับการสนับสนุนจากสหภาพยุโรป ในปัจจุบันคณะวิศวกรรมศาสต์ร์ก็ยังมีความร่วมมือกับประเทศต่างๆ ในการจัดการศึกษาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับบัณฑิตศึกษา
ตั้งแต่ปี 2538 เป็นต้นมาคณะวิศวกรรมศาสตร์ได้จัดกิจกรรมเพื่อเป็นการพัฒนาการศึกษาด้านวิศวกรรมศาสตร์ เช่น การประเมินผลการเรียนการสอน การส่งเสริมการวิจัย ของบุคลากรคณะวิศวกรรมศาสตร์ กิจกรรม 5 ส. การประกันคุณภาพ และตั้งแต่ปี 2543 คณะฯ ก็ได้เริ่มกิจกรรมในการจัดการศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ร่วมกับอุตสาหกรรมในโครงการ “สหกิจศึกษา”