คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรมเดิมเป็นภาควิชาหนึ่งในคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สถาบันราชภัฏอุตรดิตถ์ จัดการเรียนการสอนระดับอนุปริญญาวิทยาศาสตร์ สาขาก่อสร้าง สาขาไฟฟ้า และระดับปริญญาตรี ครุศาสตรบัณฑิต สาขาอุตสาหกรรมศิลป์

ต่อมาในปีการศึกษา 2542 ได้เริ่มรับนักศึกษาเข้าเรียนระดับปริญญาตรี 2 ปีต่อเนื่อง สาขาเทคโนโลยีอุตสาหกรรม โดยรับผู้จบการศึกษาระดับอนุปริญญาทางอุตสาหกรรมเข้าศึกษาต่อ

วันที่ 10 กันยายน 2544 สถาบันราชภัฏอุตรดิตถ์ประกาศตั้งคณะ “เทคโนโลยีอุตสาหกรรม” ขึ้นเป็นหน่วยงานภายในของสถาบัน โดยให้มีระบบบริหารจัดการเป็นไปตามระเบียบและประกาศของสถาบันโดยอนุโลม ต่อมาได้รับการจัดตั้งเป็นส่วนราชการหนึ่งของมหาวิทยาลัยตามกฎกระทรวง เรื่อง จัดตั้งส่วนราชการในมหาวิทยาลัยราชภัฏอุตรดิตถ์ กระทรวงศึกษาธิการ พ.ศ.2548

ในปีการศึกษา 2561 คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรมจัดการศึกษาระดับปริญญาตรี หลักสูตรเทคโนโลยีบัณฑิต (ทล.บ.) จำนวน 4 หลักสูตร ได้แก่ - เทคโนโลยีสำรวจและภูมิสารสนเทศ - เทคโนโลยีไฟฟ้า - เทคโนโลยีการออกแบบผลิตภัณฑ์ - เทคโนโลยีอุตสาหการ

และหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต (วศ.บ.) จำนวน 4 หลักสูตร ได้แก่ - วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ - วิศวกรรมโลจิสติกส์ - วิศวกรรมการจัดการพลังงานในงานอุตสาหกรรม - วิศวกรรมบริหารงานก่อสร้าง

นอกจากนี้ ยังเปิดสอนระดับปริญญาโท 2 หลักสูตร คือ วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (วศ.ม.) สาขาการจัดการงานวิศวกรรม และ วิศวกรรมคอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์ เพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการของชุมชนท้องถิ่น และตลาดแรงงานของประเทศ รวมทั้งตอบสนองเจตนารมณ์ของการก้าวไปสู่การเป็น มหาวิทยาลัยราชภัฏอย่างสมบูรณ์แบบ