武漢理工大學成立於2000年，教育部直屬全國重點大學，是由三所學校合併組建而來，首批列入國家「211工程」和「雙一流」建設高校，教育部和交通運輸部等部委共建高校。學校辦學歷史起源於1898年建立的湖北工藝學堂，辦學122年特別是近70年來，學校共培養了60餘萬名高級專門人才，是教育部直屬高校中為建材建工、交通、汽車三大行業培養人才規模最大的學校，已成為我國「三大行業」高層次人才培養和科技創新的重要基地。2000年，院校合併開啟，眾多學校強強聯合，此時都在武漢的武漢工業大學、武漢交通科技大學、武漢汽車工業大學順勢合併組建武漢理工大學，開啟新的篇章。
一、武漢工業大學
武漢工業大學源頭較多，歷史久遠。有1898年，武昌洋務局開辦湖北工藝學堂；1907年，更名為湖北工業中學堂。1902年，農務工藝學堂創辦；1905年，更名為藝徒學堂；1907年，更名為湖南官立中等工業學堂。1909年，湖南省陳潤霖設立私立楚怡工藝學堂。1933年，河南省立鄭縣工業職業學校創辦；1946年，更名為河南省立鄭縣高級工業職業學校；1948年，更名為鄭州市高級工業學校。
1952年8月，武昌高級工業學校、湖南高級工業學校、河南省鄭州工業學校、湘鄉高級工業職業學校四校的土木科與武漢土木工程學校、長沙市政建設工程學校的整體於江西廬山合併成立中南建築工程學校。校址選定武昌馬房山，隸屬中南軍政委員會建築工程部。
1953年9月，中南建築工程局、長江水利委員會和中南高教局決定將珠江水利學校土木科合併至中南建築工程學校。1954年5月，中南建築工程學校改由中央人民政府建築工程部直接領導，更名為武昌建築工程學校。1956年6月2日，武昌建築工程學校設置夜校部，同時在漢口建立分校。
1971年7月13日，國家基本建設革命委員會通知湖北省革命委員會，確定將北京建築工業學院遷往武漢，與武漢建築工程學校合併，改為湖北建築工業學院，並下放湖北省領導。10月21日，學校搬遷合併工作完成。
1978年，湖北建築工業學院被列為全國重點大學，學校領導體制改由國家建築材料工業局和湖北省雙重領導，以國家建築材料工業局為主。同年5月，更名為武漢建築材料工業學院。
1981年，國務院批准增設武漢城市建設學院，其建校基礎為武漢建築材料工業學院的有關專業。
1985年，武漢建築材料工業學院更名為武漢工業大學。1996年，國家建築材料工業局與湖北省人民政府籤署共同建設武漢工業大學協議書。11月，學校通過「211工程」「211工程」部門預審。
1998年10月，劃轉為教育部直屬高校。
二、武漢交通科技大學
1945年7月，國民政府教育部任命劉開坤負責籌辦海事職業學校。8月，日本投降，抗戰勝利，國民政府教育部放棄在重慶建校的計劃。9月，劉開坤率籌備組從重慶抵達武漢，覓得武昌下新河德商亭德利洋行舊址一所作為校址。1957年1月，學校更名為武漢水運工程學院。
1945年8月前後，原國民黨廣東省政府開始醞釀建立一所高級航海職業學校，校址設在廣東省汕頭市，校名定為「廣東省潮汕高級商船職業學校」，10月開始招生，隸屬於廣東省教育廳。1953年、1954年，廣東汕尾水產學校輪機車、哈爾濱河運學校報務訓練班先後調入學校。1954年，教育部同意，學校隸屬交通部直接領導，學校改名為交通部武漢河運學校。1955年1月，學校師生由廣東汕頭遷入武漢市武昌區三層樓新校址。
1992年7月，經國家教育委員會批准，武漢水運工程學院、武漢河運專科學校合併，沿用武漢水運工程學院校名；同時，學院廣州航海分部獨立建制，改名為廣州航海高等專科學校。
1993年11月，經國家教育委員會批准，武漢水運工程學院更名為武漢交通科技大學。
三、武漢汽車工業大學
1958年6月25日，為了適應工農業生產大躍進的需要和滿足武漢地方工業建設對人才的迫切需求，中共武漢市委決定創辦武漢工學院。經過反覆調查，確定將武昌馬房山武漢師範學院分部（原湖北師範專科學校)）作為校址。
1960年6月，武漢工學院的領導關係歸到武漢市機電局領導。同年，武漢市機電局研究所遷往馬房山，劃歸武漢工學院；武漢無線電學校也劃歸武漢工學院領導。
1961年9月，湖北省和武漢市決定將湖北化工學院、武漢工學院、湖北工學院（本科部分）合併，名為武漢工學院，歸屬武漢市領導。
1995年，學校更名為武漢汽車工業大學。1996年5月，中國汽車工業總公司與武漢市政府共建武漢汽車工業大學。
合併後的武漢理工大學現有馬房山校區、餘家頭校區和南湖校區，佔地4000餘畝，校舍總建築面積178.28萬平方米，4座現代化圖書館藏書318.75萬冊。設有25個學院（部），建有4個國家科技創新基地。現有教職工5381人，其中中國科學院院士1人，中國工程院院士4人，比利時皇家科學院院士1人，澳大利亞工程院院士1人，歐洲科學院院士2人，俄羅斯工程院外籍院士1人，世界陶瓷科學院院士1人；獲中組部、科技部、國家自然科學基金委員會、教育部和湖北省政府人才計劃支持的高端人才107人。目前學校在校普通本科生36000餘人，博士、碩士生18000餘人 ，留學生1700餘人。
學校已形成以工學為主，理、工、經、管、藝術、文、法等多學科相互滲透、協調發展的學科專業體系。現有一級學科博士學位授權點19個，一級學科碩士學位授權點45個，博士後科研流動站17個；有22個碩士專業學位授權類別，39個碩士專業學位授權領域。在國家第四輪學科評估中，材料科學與工程獲A+。現有本科專業92個，其中國家一流本科專業建設點18個、國家特色專業15個、卓越工程師教育培養計劃試點專業28個、國家綜合改革試點專業4個、國家戰略性新興產業專業2個。
在中國高等教育學會發布的學科競賽排行結果中，學校在2015-2019年全國普通高校學科競賽排行榜（本科）中位列第15，在全國「雙一流」建設高校學科競賽排行榜位列第14。學校畢業生一次就業率近十年持續保持在95%以上，其中到世界500強企業和戰略性新興產業領域就業人數佔總就業人數約55%。
學校建有材料複合新技術國家重點實驗室、矽酸鹽建築材料國家重點實驗室、光纖傳感技術國家工程實驗室、國家水運安全工程技術研究中心等40個國家級和省部級科研基地，建有內河智能航運交通運輸部協同創新中心、汽車零部件技術湖北省協同創新中心、安全預警與應急聯動技術湖北省協同創新中心等3個省部級協同創新中心，與地方政府和行業企業共建科技合作與成果轉化機構230餘個。2010年以來，學校以第一完成單位獲國家自然科學獎2項、技術發明獎和科技進步獎15項、省部級一等獎及以上獎勵61項；作為參加單位獲國家科技進步特等獎1項、一等獎2項；獲授權發明專利4780項；在世界頂尖學術期刊Nature發表論文4篇。