都灵理工大学的前身都灵皇家理工大学正式成立于1906年，但是它的起源其实更加久远。早在1859年根据Casati法案，工程师应用技术学校和意大利工业博物馆合并组建大学。这所大学在意大利农业、工业和贸易部的支持下开始高等技术的教育和研究，并且根据当下国家环境积极探索新的技术领域，在短暂的时间里吸引了大量优秀的研究人员，又进一步开展在电子技术和建造技术方面的学科研究。在1859年瓦伦蒂诺城堡被转让给工程师应用技术学校，如今成为都灵理工大学的一部分，是建筑学院的所在地。瓦伦蒂诺城堡坐落在意大利最大的市内公园之一的瓦伦蒂诺公园（Parco del Valentino），倚靠波河，附近植被丰富，环境优美。这座古老而又富有文化底蕴的历史建筑在1997年被联合国教科文组织评为世界文化遗产，成为公认的欧洲最好的建筑教学基地。从20世纪初开始都灵皇家理工大学开始积极同欧洲科学界建立联系，频繁与国家和地方工业机构合作交流，由此诞生航空学和新的实验室。1958年都灵理工大学新建成的工程学院取代瓦伦蒂诺城堡成为主校区。在20世纪90年代再一次扩大规模开设了亚历山德里亚、比耶拉、蒙多夫伊、韦雷斯和韦尔切利等多个校区。

多年来都灵理工和世界各地政府、公司、企业、机构和组织建立了紧密的关系网，都灵市政府规划局局长、体育局局长、都灵建筑师委员会主席和意大利建筑杂志《TAO》的主编皆在校任教，美国通用汽车公司在工程学院设立规模庞大的柴油发动机研发中心，世界第四大汽车公司菲亚特（FIAT）每年为汽车工程和机械工程的毕业生提供大量的工作机会。 　   据不完全统计，截至2010年，都灵理工大学已培养出28%的意大利建筑师和36%的意大利工程师。 菲亚特汽车公司创始人乔瓦尼·阿涅利（Giovanni Agnelli）毕业于都灵理工大学工业设计专业。