“汾水之滨，煌煌学堂”。太原理工大学位于国家历史文化名城太原，太原是一座有2500多年建城历史的古都，“控带山河，踞天下之肩背”，“襟四塞之要冲，控五原之都邑”的历史古城。全市三面环山，黄河第二大支流汾河自北向南流经，自古就有“锦绣太原城”的美誉，太原理工大学作为一所历史悠久、底蕴深厚、特色鲜明的世纪学府，自然美不胜收，享誉中外。
学校前身是创立于1902年的山西大学堂西学专斋，在山西传教的英国耶稣教浸礼会传教士李提摩太（Richard Timothy）于1901年3月向清廷议和全权大臣李鸿章与铁帽子王爱新觉罗·奕劻提议，以山西教案赔款50万两白银用于在太原创办一所近代中西大学堂，选拔全省优秀学子入学，学习近代学问，教导有用之学，开导晋省人知识。对此李鸿章、奕劻立即表示赞同并电告巡抚岑春煊遵办。1902年初，李提摩太偕人来太原拟签订正式合同时，方知晋省已办起了山西大学堂。于是他又建议岑春煊将山西大学堂与他拟创办的中西大学堂归并办理。山西大学堂原来部分改为“中学专斋”，总理为谷如墉，总教习为高燮曾；拟办中西学堂改为 “西学专斋”，总理为李提摩太，总教习为敦崇礼。山西大学堂与稍早开办的北洋大学堂、京师大学堂一起成为中国最早开办的三所近代国立大学。
1912年，南京临时政府成立，教育部颁布了新的教育法令。遵照新的规章，山西大学堂改名为山西大学校，监督改称为校长，中学专斋与西学专斋的建制也同时取消。设立了预科和本科，预科分为一、二两部，一部为文法科，二部为理工科，均修业三年，本科分文法工三科。
1918年7月，山西大学校列入国立范围，被称为国立第三大学。直至此时，全国公立（官立）大学仍只有北京大学、北洋大学和山西大学三所，并规定凡是山西大学本科毕业生，以其所学任事三年，或曾任校长及教员满三年者可参加参议员选举。直到1922年重新颁布学制，全国大学才逐步增多。
1953年，中央人民政府撤销山西大学建制，其工学院（机械工程、电机工程、土木工程、化工工程4个系）独立建院定名为太原工学院，在1954年至1958年期间隶属于中央高教部。1962年划归山西省管理；1984年更名为太原工业大学。1997年，太原工业大学与直属于国家煤炭工业部的山西矿业学院（始建于1958年）合并，组建太原理工大学，同年跻身国家“211工程”重点建设大学行列，开启了改革发展的新篇章。2017年，学校入选国家“双一流”重点建设高校，迎来了崭新的发展时期。涌现出一大批杰出校友，如著名教育家赵宗复、“中国石油之父”孙健初、中国“前寒武纪地质学开拓者和奠基人”王曰伦、圆弧齿轮专家朱景梓、“煤化工科技领域的开拓者之一”谢克昌、“知识分子楷模”栾茀、“草原公仆”云布龙等，深刻诠释着百年老校“得天下英才以育之、育一代新人以报国”的崇高追求。
学校以工为主、理工结合、多学科协调发展，涵盖理学、工学、经济学、法学、教育学、文学、管理学、艺术学等8个门类，设有24个专业学院、1个中外合作办学学院。现有明向、迎西、虎峪、柏林等四个校区，占地面积2134267平方米，校舍总建筑面积162万平方米。截至目前，学校有全日制学生38664名、国际学生588名、教职工3591名。现有中国科学院院士1名、中国工程院院士3名、双聘院士10名、教育部“长江学者奖励计划”特聘（讲座）教授6名。
学校高度重视并着力构建积极健康的校园文化氛围，竞技体育成绩斐然，是国内迄今为止唯一一所获得过男篮、男足两项全国总冠军的大学。学校科研实力雄厚，成就卓著，曾连续两次作为首席科学家单位承担国家重点基础研究发展计划（973计划）项目，累计承担“863”计划、“国家重点研发计划”等国家级各类项目1338项。学校拥有省部共建国家重点实验室培育基地1个、教育部重点实验室4个、教育部创新团队2个、科技部重点领域创新团队1个。