Історія кафедри конструювання верстатів, інструментів та машин бере свій початок з початку створення університету (у 1960р Тернопільський загальнотехнічний факультету Львівського політехнічного інституту), як частина кафедри «Технології машинобудування, вертати та інструменти».
Наказом ректора Львівського політехнічного інституту від 29 травня 1972 року № 76/од було розділено кафедру «Технології машинобудування, вертати та інструменти», та утворено дві окремі кафедри – «Технології машинобудування» та «Верстатів та інструментів».
Завідувачем кафедри «Верстатів та інструментів» було призначено доц. Дубиняка Степана Андрійовича. На кафедрі працювали Кривий П.Д., Зіско П.К., Кузьмін М.І., Мокрицький І.Д., Дубецький І.Д., Назаревич Б.І., Зігмунт П.О. У 70-ті роки професорсько викладацький склад кафедри поповнюють: Петровський Б. С., Летун Д. М., Бодрова Л. Г., Нагорняк С. Г., Шарик М. В., Лушпак В М.
В 1985 році, коли С.А. Дубиняк був призначений деканом механіко-технологічного факультету, а завідувачем кафедри стає доцент Нагорняк Степан Григорович. В оновлений колектив кафедри влилися науковці з інших наукових шкіл: Рожук С.Г., Дзюба В. І., Данильченко Ю. М., Куцевич А. В., Татарин Б. П., Рудник А. Г., Хоміцький І. Я., Луців І. В., Шинкарик М. М.
Виконуючи план розвитку інституту, новий директор філіалу Шаблій О.М. удосконалює його структуру, організовуючи нові факультети та кафедри. Така реформа призвела до того, що ряд викладачів кафедри були переведені або очолили новостворені кафедри: «Технологія і обладнання зварювального виробництва» (1988) (Татарин Б.П,, Бодрова Л.Г., Смук З.В., Василюк П.М., Пулька Ч.В.); «Автоматизація виробництва» (1987), (Куцевич А.В., Рудник А.Г., Рожук С.Г. Лушпак В.Й)., Обладнання харчових технологій (1992) (Шинкарик М.М.)
У 1990 кафедру очолив доцент Ігор Володимирович Луців, який згодом став проректором університету з навчальної роботи та першим проректором.В 90-ті роки – роки незалежності України – кафедру поповнили нові працівники: Зеленський К. В., Шанайда В. В., Кушик В. Г., Гурей І. В., Скляров Р. А., Лещук Р. Я.. При кафедрі почала діяти аспірантура.
До навчального процесу залучилися провідні вчені України та високодосвідчені практики, такі як, професор Кузнєцов Ю.М., технічний директор Тернопільського заводу «Сатурн» Навроцький А.М. Кафедра вперше в регіоні започаткувала триступеневу схему підготовки: бакалавр, спеціаліст і магістр.
У 2003 році відбувся поділ кафедри на дві окремі кафедри: «Верстатно-інструментальні системи автоматизованого виробництва» (завідувач – професор Гурей Ігор Володимирович) та «Комп’ютерне проектування верстатів та машин» (завідувач – професор Луців Ігор Володимирович).
У 2007 році ці кафедри знову об‘єднали в одну під назвою «Конструювання верстатів, інструментів та машин», яку знову очолив професор І. В. Луців. Поповнили професорсько-викладацький склад кафедри Волошин В. Н. (2004), Кобельник В. Р. (2007), Назаревич О. Б. (2009), Гагалюк А. В. (2011), Крупа В. В. (2011)., Кашуба Н.П.(2012), Ярема І.Т. (2016), Сеник А.А (2018), та Буховець В.М. (2018)
У серпні 2019 року завідувачем кафедри став доцент Кобельник Володимир Романович. У 2020 р. до кафедри конструювання верстатів, інструментів та машин була приєднана частина кафедри будівельних конструкцій, що розвивалась, як кафедра графічного моделювання. Професорсько-викладацький склад поповнили доценти Пік А.І., Ковбашин В.І., Балабан С.М. та Захарчук О.П.
З липня 2023 р кафедру очолив доцент Крупа Володимир Васильович.
