上海电机学院的前身是上海电器制造学校，1953年由原第一机械工业部创办，在调入上海中学部分工科班、国立上海高级机械职业学校部分青年产业工人班和干部班、上海工业学校部分青年产业工人班的基础上组建而成。

1956年，学校更名为电机制造工业部上海电机制造学校。

1962年，学校更名为第一机械工业部上海电机制造学校；同年，上海动力机器制造学校并入。

1970年，学校被迫解散。

1978年，学校复校，更名为上海市电机制造学校。

1985年，经上海市报送国家教委批准，试办五年制技术专科，同时更名为上海电机制造技术专科学校。

1987年，上海市第一机电工业局职工大学闵行分部并入学校。

1992年，学校更名为上海电机技术高等专科学校。

1998年，上海机电工业职工大学一分校和上海机电工业职工中等专业学校并入。

2002年，上海电机技术高等专科学校与上海市机电工业学校、上海机电工业职工大学合并。

2004年9月，经上海市人民政府批准，学校升格为本科院校，更名为上海电机学院。

2011年8月，学校临港校区启用，办学主体逐步转至新校区。同年10月，学校被国务院学位办列为“服务国家特殊需求人才培养项目”专业学位研究生试点单位，开始硕士研究生教育。

2013年8月，学校正式划归市教委系统。

2020年3月，学校获批成为硕士学位授予单位，在更高平台上培养高等技术人才。