Trường Cao đẳng Kỹ thuật Đồng Nai được thành lập tháng 11/1975 trên cơ sở tiếp quản của Ban KTKH Trung ương cục Miền Nam giao Trường Huấn nghệ Tân Mai cho Khu Đông Nam Bộ với tên ban đầu là trường Sơ trung cấp kỹ thuật Biên Hòa, giai đoạn này chủ yếu đào tạo công nhân kỹ thuật và cán bộ kỹ thuật trung cấp.

Tháng 03 năm 1976 đổi tên thành trường Sơ trung cấp kỹ thuật Tân Mai với nhiệm vụ đào tạo cán bộ kỹ thuật trung cấp cơ khí, máy nổ và công nhân cơ khí, máy nổ.

Tháng 10 năm 1980, do yêu cầu mới trường được UBND tỉnh đổi tên thành trường Công Nhân Kỹ Thuật cơ điện Đồng Nai thực hiện đào tạo Công nhân kỹ thuật có tay nghề thành thạo từ bậc 2/7 và bậc 3/7 gồm các nghề cơ khí, điện, ô tô… .

Tháng 10 năm 1995, trước yêu cầu phát triển nhanh về kinh tế xã hội của tỉnh, nhiệm vụ của trường cần được mở rộng UBND tỉnh quyết định đổi tên thành trường CNKT Đồng Nai, các ngành nghề đào tạo được mở rộng và đa dạng hơn.

Tháng 11 năm 2007, trường đã được nâng cấp thành trường Cao đẳng nghề.

Tháng 09 năm 2017, trường được đổi tên thành trường Cao đẳng kỹ thuật Đồng Nai, đào tạo lao động có kỹ thuật ở ba cấp trình độ  Sơ cấp, Trung cấp và Cao đẳng với 09 khoa và 13 nghề như sau:

1.  Khoa Điện - Điện lạnh: Điện công nghiệp và Kỹ thuật máy lạnh - điều hòa không khí.        

2.      Khoa Điện tử: Điện tử công nghiệp.

3.      Khoa Công nghệ thông tin: Quản trị mạng máy tính và Công nghệ thông tin.

4.      Khoa Công nghệ hóa: Chế biến thực phẩm và Kiểm tra và phân tích hóa chất.

5.      Khoa Công nghệ may: May thời trang.

6.      Khoa Cơ khí chế tạo: Cắt gọt kim loại, Nguội sửa chữa máy công cụ, Hàn.

7.      Khoa Công nghệ Ô tô: Công nghệ ôtô.

8.      Khoa Cơ bản – Kỹ thuật cơ sở: giảng dạy các môn chung, môn cơ sở và các môn văn hóa.

9.      Khoa Kinh tế: Kế toán doanh nghiệp.

Để thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu đặt ra nhà trường đã được các cấp có thẩm quyền của tỉnh và Trung ương cho phép đầu tư cải tạo nâng cấp trường vào hai giai đoạn:

Giai đoạn I: Từ năm 1986 đến năm 1990 giai đoạn này được tỉnh đầu tư cơ sở vật chất để nhận thiết bị viện trợ của chỉnh phủ Liên Xô cho các nghề cơ khí, ô tô, các phòng học thí nghiệm, ngoại ngữ …, phía tỉnh Đồng Nai đầu tư kinh phí xây dựng và cải tạo 5100 m² nhà xưởng, 1500m² KTX, 2750m² phòng học lý thuyết. Năm 1990 do Nhà nước Liên Xô không còn tồn tại một phần của dự án chưa thực hiện được.

Giai đoạn II: Từ năm 2000 được tỉnh Đồng Nai phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển trường đến 2010 và được nhà nước đầu tư thành trường trọng điểm Quốc gia, thực hiện dự án “Cải tạo và nâng cao khả năng giáo dục kỹ thuật và GDNN quá trình đầu tư đến 31/12/2008 đã hoàn thành, bao gồm:

- Về cơ sở vật chất: Đầu tư 25 tỷ đồng xây dựng mới 15.700 m² các xưởng thực hành, giảng đường, cải tạo KTX, nhà điều hành và các hạng mục phụ trợ khác;

- Về thiết bị: Đầu tư 1,850 triệu Euro cho 4 nghề trọng điểm (Cắt gọt kim loại, cơ khí sửa chữa, Điện công nghiệp, Kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí), 2,9 tỷ đồng cho nghề Hoá, 01 tỷ đồng cho tin học, 2,5 tỷ đồng cho Điện tử;

- Về nhân sự: Đào tạo, bồi dưỡng cho hàng trăm lượt cán bộ giáo viên cả trong và ngoài nước;

Ngoài các dự án lớn nói trên nhà trường đã tranh thủ sự đầu tư của các tổ chức trong và ngoài nước nhằm nâng cao khả năng đào tạo của trường;

- Năm 1997 công ty Sanyo Việt Nam đầu tư 01 xưởng thực hành cho nghề điện và điện lạnh;

- Từ năm 1997 đến 2010 được vùng Rhone Alpes Cộng hoà Pháp thông qua hiệp hội GDNN công nghiệp (AFPI) viện trợ thiết bị và đào tạo giáo viên cho các nghề Cơ khí, hàn, điện và đặc biệt là viện trợ mới cho nghề May, ÔTô trên 10 tỷ đồng.

Thành tích nổi bật của trường: Do có những thành tích xuất sắc trong nhiều năm qua, tập thể nhà trường đã vinh dự được nhà nước tặng Huân chương lao động hạng III (1993), Huân chương lao động hạng II (2000) và nhiều giấy khen, bằng khen, cờ thi đua xuất sắc của tỉnh Đồng Nai và của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.

Các kỳ Hội thi tay nghề trẻ, Hội giảng giáo viên GDNN và  Hội thi thiết bị GDNN tự làm các cấp, nhà trường đều cử đoàn tham gia và đạt nhiều giải cao trong các kỳ hội thi. Những thành tích gần đây nhất là:

-       Hội giảng giáo viên GDNN Toàn Quốc năm 2012: 01 giải nhì, 01 giải ba;

-       Hội thi thiết bị tự làm Toàn quốc năm 2013: 01 giải nhất nghề Điện Công Nghiệp, 01 giải nhì nghề Điện lạnh, 03 giải ba nghề Công nghệ Hoá, 01 giải khuyến khích nghề Điện tử;

-       Hội thi tay nghề trẻ Toàn quốc năm 2013: 01 giải ba nghề May thiết kế thời trang;

-       Hội thi tay nghề trẻ Asean năm 2014: 01 giải nhì trình diễn Robot di động;

-       Hội giảng giáo viên dạy cấp toàn quốc tại Đà Nẵng năm 2015: đạt 01 giải khuyến khích;

-       Hội thi thiết bị GDNN tự làm cấp toàn quốc tại Cần Thơ năm 2016: đạt 02 giải khuyến khích;

-       Hội thi tay nghề trẻ toàn quốc năm 2016: 02 giải nhất, 01 giải ba và 04 giải khuyến khích;

-       Hội thi tay nghề trẻ Asean năm 2016: 01 giải nhì trình diễn Robot di động.

-       Hội thi tay nghề trẻ toàn quốc năm 2018: 03 giải nhất nghề Mai thời trang, nghề Robot di động (đội), 02 giải ba nghề Lắp cáp mạng thông tin, nghề Quản trị hệ thống mạng máy tính; 04 giải khuyến khích nghề May thời trang, nghề Giải pháp phần mềm, nghề Thiết kế đồ họa và nghề Điện lạnh.

-       Hội thi tay nghề trẻ Asean năm 2018: 01 giải nhì nghề Robot di động.

-       Hội giảng giáo viên dạy cấp toàn quốc tại Hà Nội năm 2018: đạt 02 giải khuyến khích.