1978年，721工人職工大學開始招生，1981年第一屆畢業生正式取得國家承認的大專學歷。

1980年8月6日，第四機械工業部四教字〔1980〕1372號批復建立南京電子管廠職工大學。

1982年7月12日，江蘇省人民政府蘇政復〔1982〕51號文件，南京市機械工業局將所屬的南京機床廠、南京第二機床廠、南京微分電機廠、南京工藝裝備廠和南京油泵油嘴廠五大企業辦職工大學合并組建了南京市機械工業局職工大學，并報江蘇省人民政府批準、國家教委批復備案。1992年，南京汽輪電機廠職工大學并入，學校經市人民政府批準更名為南京機械工業職工大學 。

1985年南京電子工業聯合職工大學成立，由原電子工業部所屬的南京無線電廠職工大學、南京電子管廠職工大學、南京長江機器制造廠職工大學、第十四研究所職工大學、南京有線電廠職工大學、南京華寧聯合職工大學等六所獨立設置的、經國家教委備案的職工大學聯合組成，隸屬江蘇省電子工業廳。1992年，在原中電總公司教育局、江蘇省電子工業廳、南京市人民政府、中山集團及各辦學單位的共同努力下，經江蘇省教委和國家教委批準，聯合成立了教學實體型的南京電子工業職工大學。根據南京市政府關于《批轉市二教局關于南京市成人高校布局調整意見》寧政發〔1992〕225號文的通知精神，聯合后的校名為“南京電子工業職工大學”。

在省、市教育主管部門的關心下，南京機械工業職工大學、南京電子工業職工大學分別于2000年、2001年取得了普通高校招生資格。

2001年，南京電子工業職工大學在江蘇省信息產業廳和南京市教育局的支持下，由學校的主辦單位之一南京三樂集團有限公司（南京電子管廠）投資，電子職大與南京機電產業集團下屬的國營南京半導體器件總廠簽訂了土地出讓（補償）協議，開始建設學校的新校區。 

2005年12月，根據南京市人民政府《關于組建南京機電職業技術學院的請示》寧政發〔2005〕153號文的精神，由原南京審計學院院長時家駿、金陵科技學院院長閔光泰、省發改委助理調研員戚玉松、省教育廳發展規劃處處長朱衛國、省教育廳發展規劃處副處長張鯉鯉、南京市教育局副局長洪偉、南京市教育局發規處處長黃輝、南京市教育局高師處處長過小平等一行蒞臨學校進行組建南京機電職業技術學院的評估檢查工作。

2006年4月3日，江蘇省人民政府《關于同意建立南京機電職業技術學院的批復》蘇政復〔2006〕33文同意南京機械工業職工大學、南京電子工業職工大學合并組建南京機電職業技術學院。

2006年，南京市人民政府為加快高等職業教育體制改革步伐，優化高等教育布局結構，提高教育質量和辦學效益，更好地為“兩個率先”服務，2006年7月24日南京市人民政府《關于建立南京機電職業技術學院的通知》寧政發〔2006〕158號決定正式合并組建南京機電職業技術學院，同時撤銷南京機械工業職工大學、南京電子工業職工大學建制。南京機電職業技術學院為?？茖哟蔚钠胀ǜ叩葘W校。

2009年7月，由南京機電產業集團公司出資收購了原電子工業職工大學的全部股分，學校成為機電產業集團公司的全資直屬單位。

2009年10月順利完成了學校事業單位登記注冊和法人登記手續（寧編辦字〔2009〕23號）。

為貫徹中央加強職業教育的決策部署，優化南京市職業教育布局，支持高淳區高質量發展，2019年5月市委市政府決定機電學院遷建高淳。2021年1月、2023年10月，高淳校區一期、二期項目陸續建成，并投入使用，學校辦學條件得到明顯改善。