汕头大学智能制造技术教育部重点实验室于2000年8月纳入教育部重点实验室建设计划，2002年经教育部专家现场评估，获得批准成为教育部重点实验室（筹建）。依据 “中国制造2025”和“人工智能”等国家重大战略部署，并紧密结合汕头大学重点学科发展的需要，实验室确定面向高速精密检测的智能感知技术及装备、适应多样化需求的智能设计理论及应用、多源数据融合与复杂环境机电装备智能运维等主要研究方向上已承担了以国家自然科学基金等研究项目为主的多项科学研究任务，取得了一系列科研成果。

实验室主要以汕头大学机械工程学科为依托。汕头大学1988年设立了机械电子工程系，长期得到李嘉诚基金会的支持。1992年开始与清华大学等高校联合培养硕士生，1995年机械电子工程取得硕士学位授权点，2000年机械设计及理论取得硕士学位授权点，1997年作为汕头大学“211工程”重点学科启动建设。1999年被批准为广东省重点学科。2008年，机械设计制造及其自动化专业入选第四批国家级特色专业建设点。2018年，新增生物医学工程、智能制造工程、数据科学与大数据技术、电子与计算机工程专业，机械设计制造及其自动化专业6年无条件通过中国工程教育专业认证。2019年，机械设计制造及其自动化专业入选国家级一流本科专业建设点。目前，实验室整合汕头轻工装备研究院、与汕头市人民政府共建的“汕头市机器人与智能制造研究院”的技术、人才、设备等各类创新资源，已逐步形成智能制造技术“关键技术研发、成果培育转化、人才培养引进”体系。