Instytut Inżynierii Materiałowej powstał przez połączenie Instytutu Nauki o Materiałach i Instytutu Technologii i Mechatroniki w wyniku reorganizacji struktury organizacyjnej Uniwersytetu Śląskiego w 2019 roku.
Instytut Nauki o Materiałach powstał z Instytutu Fizyki i Chemii Metali, który został utworzony w 1974 roku decyzją Ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Śląskiego. Dzięki decyzji Ministerstwa ujęto w ramy organizacyjne luźne formy współpracy naukowo-dydaktycznej fizyków, chemików i metaloznawców, których przedmiotem zainteresowań była budowa oraz właściwości metali i ich stopów. Inicjatorem i pierwszym Dyrektorem Instytutu został Prof. dr hab. inż. Zbigniew Bojarski, dzięki któremu w stosunkowo krótkim czasie rozpoczęto współpracę z jednostkami przemysłowymi i instytutami branżowymi Śląska, podejmując różne prace badawcze, ekspertyzy na ich zlecenia oraz wzbogacając swój potencjał aparaturowy i metodyczny.
W roku 1982 Instytut Fizyki i Chemii Metali wszedł w skład Wydziału Techniki Uniwersytetu Śląskiego. Kontynuując badania naukowe z zakresu metali i stopów oraz rozszerzając je na inne materiały, takie jak: polimery, ceramiki, biomateriały, kompozyty oraz podejmując się realizacji planów badawczych resortowych, centralnych i umów na prowadzenie badań zleconych Instytut wzbogacił swoją aparaturę badawczą i wykształcił kadrę własnych pracowników. Dzięki temu możliwym było w roku 2003 dokonanie zmiany nazwy Instytutu na obecną – Instytut Nauki o Materiałach i wszedł w skład Wydziału Informatyki i Nauki o Materiałach. Dzisiaj Instytut utrwalił swoją pozycję naukową i dydaktyczną wśród jednostek zajmujących się inżynierią materiałową i nauką o materiałach jako pierwszą w kraju jednostką uniwersytecką o tym profilu badawczym. Od roku akademickiego 2007/2008 prowadzi własny kierunek kształcenia w zakresie inżynierii materiałowej, specjalność nauka o materiałach na I, II i III stopniu kształcenia.
Historia Instytutu Technologii i Mechatroniki jest nierozłącznie związana z powstaniem i historią obecnego Wydziału Informatyki i Nauki o Materiałach. W 1959 roku z inicjatywy ówczesnego Rektora Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Katowicach Prof. dr. hab. Józefa Pietera na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii utworzono Sekcję, w skład, której wchodziły dwie katedry: Katedra Wychowania Technicznego (pod kierownictwem Prof. Adama Zawadzkiego) oraz Katedra Technologii Ogólnej (pod kierownictwem Prof. dr. inż. Mariana Janusza). W roku 1964 zgodnie z Zarządzeniem Ministra Oświaty z dn. 28.10.21964r. Sekcja została przekształcona w samodzielny Wydział Wychowania Technicznego, który z chwilą powstania Uniwersytetu Śląskiego w 1968 roku wszedł w nową strukturę organizacyjną Uczelni, zmieniając w 1971 roku nazwę na Wydział Techniki.
W 1977 roku na Wydziale Techniki następuje reorganizacja Jednostki. W miejsce Instytutu Wychowania Technicznego zostaje utworzony Instytut Problemów Techniki, którego dyrektorem został Prof. dr hab. inż. Mieczysław Wołek. W skład Instytutu wchodziły trzy zakłady: Zakład Procesów Wytwarzania (kierownik Prof. dr hab. inż. Mieczysław Wołek), Zakład Elektroniki i Elektrotechniki Stosowanej (kierownik Prof. dr hab. inż. Jan Piecha) oraz Zakład Dydaktyki Przedmiotów Technicznych (kierownik dr Józef Węgrzynek).
W 1984 następuje zmiana struktury organizacyjnej Instytutu Problemów Techniki. Zostają utworzone zakłady: Zakład Mechaniki (kierownik Prof. dr hab. inż. Mieczysław Wołek), Zakład Elektroniki i Informatyki (kierownik Prof. dr hab. inż. Jan Piecha), Zakład Elektrotechniki i Automatyki (kierownik Prof. dr hab. Józef Czajkowski), Zakład Fizyki Materiałów Niemetalicznych (kierownik Prof. dr hab. Zygmunt Surowiak) oraz Zakład Fizyki Polimerów (kierownik doc. dr hab. inż. Zbigniew Grzywna).
W 1986 roku funkcję dyrektora Instytutu Problemów Techniki obejmuje Prof. dr hab. Zygmunt Surowiak. W 1992 roku odbywa się kolejna zmiana struktury organizacyjnej Instytutu. Zakład Fizyki Polimerów zostaje włączony do Zakładu Fizyki Materiałów Niemetalicznych, Zakład Elektrotechniki i Automatyki zmienia nazwę na Zakład Metrologii (kierownik Prof. dr hab. Józef Czajkowski) oraz Zakład Mechaniki zmienia nazwę na Zakład Tribologii (kierownik Prof. dr hab. inż. Mieczysław Wołek). W skład Instytutu zostaje włączony także istniejący samodzielnie w strukturze Wydziału Techniki Zakład Dydaktyki Przedmiotów Technicznych (kierownik dr Jerzy Olszewski).
W 1994 roku na Wydziale Techniki zachodzą kolejne zmiany organizacyjne mające na celu uzyskanie bardziej zwartej i jednolitej struktury. Zmiany te dotyczyły także Instytutu Problemów Techniki (dyrektor Prof. dr hab. Zygmunt Surowiak) w skład, którego weszły następujące zakłady: Zakład Metrologii (kierownik Prof. UŚ dr hab. inż. Lech Tomawski), Zakład Tribologii (kierownik Prof. dr hab. Gieorgij Szpienkow), Zakład Fizyki Materiałów Niemetalicznych (kierownik Prof. dr hab. Zygmunt Surowiak) i Zakład Dydaktyki Przedmiotów Technicznych (kierownik dr Jerzy Olszewski).
W 1996 roku nastąpiły zmiany na stanowiskach kierowników zakładów Jednostki: kierownikiem Zakładu Tribologii został Prof. dr hab. Jerzy Cybo, kierownikiem Zakładu Metrologii został Prof. UŚ dr hab. inż. Zygmunt Wróbel natomiast kierownikiem Zakładu Dydaktyki Przedmiotów Technicznych został Prof. UŚ dr hab. Jan Ilczuk.
W 1997 roku na Wydziale Techniki zachodzą dalsze zmiany organizacyjne w wyniku, których Instytut Problemów Techniki zostaje przekształcony w Katedrę Materiałów Ceramicznych i Tribologii, której kierownikiem zostaje Prof. dr hab. Zygmunt Surowiak. W skład katedry weszły trzy zakłady: Zakład Fizyki Materiałów Niemetalicznych (kierownik Prof. dr hab. Zygmunt Surowiak), Zakład Tribologii (kierownik Prof. dr hab. Jerzy Cybo) oraz Zakład Dydaktyki Przedmiotów Technicznych (kierownik Prof. UŚ dr hab. Jan Ilczuk).
W 1998 roku zmieniono nazwę Katedry Materiałów Ceramicznych i Tribologii na Katedrę Materiałoznawstwa (kierownik Prof. dr hab. Zygmunt Surowiak) oraz zmieniono nazwę zakładu Tribologii na Zakład Badań Warstwy Wierzchniej (kierownik Prof. dr hab. Jerzy Cybo).
W 2003 roku Uchwałą Senatu Uczelni z dn. 4.03.2003 roku Wydział Techniki zmienił nazwę na obecną: Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach. W tym też roku kierownikiem Katedry Materiałoznawstwa został Prof. dr hab. Jan Ilczuk, natomiast Prof. dr hab. inż. Dionizy Czekaj został kierownikiem Zakładu Fizyki Materiałów Niemetalicznych.
W 2005 roku w Katedrze Materiałoznawstwa powstaje czwarty zakład Zakład Technologii Warstw Powierzchniowych, którego kierownikiem zostaje dr hab. Władysław Skoneczny oraz ulega zmianie nazwa Zakładu Fizyki Materiałów Niemetalicznych na Zakład Elektroceramiki Funkcjonalnej (kierownik Prof. dr hab. inż. Dionizy Czekaj). W 2012 roku zgodnie z wymogami Statutu Uniwersytetu Śląskiego zakłady istniejące w Katedrze Materiałoznawstwa ulegały likwidacji.
W dniu 27.05.2014 roku Senat Uniwersytetu Śląskiego podjął Uchwałę o przekształcenie Katedry Materiałoznawstwa w Instytut Technologii i Mechatroniki z mocą obowiązującą od dnia 01 września 2014r. Dyrektorem Instytutu Technologii i Mechatroniki został dr hab. Dariusz Bochenek, a jego zastępcą ds. dydaktycznych została dr hab. Małgorzata Adamczyk-Habrajska. W skład instytutu Technologii i Mechatroniki weszły dwa zakłady: Zakład Elektroceramiki i Mikromechatroniki (kierownik Prof. dr hab. Jan Ilczuk) oraz Zakład Technologii Warstw Powierzchniowych (kierownik dr hab. Władysław Skoneczny).