هسته اولیه دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی دانشکدۀ مخابرات است که در سال ۱۳۰۷ شمسی در محل فعلی دانشکده مهندسی برق دانشگاه تأسيس و در سال ۱۳۱۸ اساسنامه آن به تصويب مجلس شورای ملی وقت رسيدهاست.
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی با ساختار فعلی، در سال ۱۳۵۹ و بهدنبال تصویب ستاد انقلاب فرهنگی طی ادغام ۹ مرکز آموزش عالی با عنوان مجتمع فنی و مهندسی، بنياد نهاده شد و سپس در سال ۱۳۶۲ نام آن به «دانشگاه فنی و مهندسی» تغيير يافت. تغيير نام دانشگاه به عنوان فعلی در سال ۱۳۶۷ اتفاق افتاد. در آن سال، دانشگاه به نام دانشمند پرآوازۀ اسلامی و ايرانی، حکيم خواجه نصيرالدين طوسی، مزين شد.
هماکنون دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی با ۱۱ دانشکده، به فعالیتهای پربار آموزشی خود ادامه میدهد: مهندسی برق، مهندسی مکانيک، مهندسی عمران، مهندسی هوافضا، مهندسی صنايع، مهندسی نقشهبرداری، مهندسی کامپيوتر، مهندسی و علم مواد، رياضی، فيزيک، شيمی.
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی درحالحاضر ۲ قطب علمی، ۱۹۴ آزمایشگاه پژوهشی و آموزشی، ۱۳ مرکز پژوهشی، ۳ گروه پژوهشی، ۶ پژوهشکده، ۱۱ شرکت دانش بنيان و ۲۸ شرکت مرکز رشد دارد که در زمينههای تخصصی دانشگاه فعاليت میکنند.