Khoa Ô tô và Năng lượng là một trong những đơn vị đào tạo được thành lập sớm nhất cùng với lịch sử phát triển của trường Đại học kỹ thuật Công nghiệp. Khoa Ô tô và Năng lượng tiền thân là ban Cơ khí - Động được thành lập năm 1967 tại trường Trung học Công nghiệp nặng (tên gọi sau này là trường Trung học Công nghiệp Miền Núi Bắc Thái).
Năm 1978, ban Động lực tách riêng và trở thành đơn vị trực thuộc Ban Giám hiệu. Năm 1982, sau khi sáp nhập hai trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Việt Bắc và trường Trung học Công nghiệp Miền Núi Bắc Thái, Ban Động lực là một đơn vị do khoa Trung học quản lý. Năm 1995, nhà trường giải thể khoa Trung học, Ban Động lực trở thành đơn vị trực thuộc Ban Giám hiệu với đầy đủ các tổ chức: chi bộ Đảng, Liên chi đoàn thanh niên, tổ công đoàn và hai bộ môn chuyên môn: bộ môn Động cơ đốt trong và bộ môn Ô tô – Máy kéo.
Cuối năm 2008, nhà trường sắp xếp lại, thay đổi cơ cấu tổ chức các của các đơn vị đào tạo, ban Động lực trở thành Bộ môn Động lực trực thuộc khoa Cơ khí.Trong bối cảnh phát triển ngành ô tô của thế giới đang có những thay đổi mạnh mẽ và định hướng của Chính phủ trong việc phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam là một trong 06 ngành Công nghiệp trọng điểm mũi nhọn trong giai đoạn tới đòi hỏi cần một đội ngũ cán bộ kỹ thuật ngành ô tô có trình độ cao đáp ứng mục tiêu này.
Tháng 8 năm 2013, bộ môn Kỹ thuật ô tô và máy động lực trực thuộc trường Đại học kỹ thuật Công nghiệp được thành lập theo quyết định của Giám đốc Đại học Thái Nguyên. Việc thành lập Bộ môn trực thuộc Ban giám hiệu với mục tiêu phát triển ngành ô tô thành một trong các ngành đào tạo mũi nhọn của trường ĐHKTCN, chuẩn bị các nguồn lực để phát triển Bộ môn thành Khoa chuyên môn.
Khoa Ô tô và Năng lượng được thành lập ngày 04 tháng 06 năm 2014 theo Quyết định của Giám đốc Đại học Thái Nguyên. Đội ngũ cán bộ giảng viên trong Khoa được đào tạo chính quy từ các trường nổi tiếng trong nước và quốc tế như Nga, Pháp, Đức, Trung Quốc,….hiện nay đội ngũ của khoa gồm 02 PGS.TS, 03 TS, 05 NCS, 07 thạc sĩ,…
Khoa Ô tô và Năng lượng, gồm có 04 bộ môn chuyên môn
Bộ môn Kỹ thuật Máy động lực
Khoa Ô tô và Năng lượng đã có truyền thông trên 50 năm trong đào nguồn lực lĩnh vực công nghệ kỹ thuật Ô tô và xe chuyên dùng, đào tạo được trên 1500 học viên kỹ thuật và trên 1000 kỹ sư Ô tô, đang phục vụ trên mọi miền của đất nước và nhiều cưu sinh viên của khoa giữ cương vị trọng trách trong các đơn vị.
Khoa Ô tô và Năng lượng đang đảm nhiệm đào tạo:
Đào tạo bậc đại học:
+ Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô (3,5 năm -4 năm);
+ Ngành kỹ thuật cơ khí động lực, chuyên ngành cơ khí ô tô (4 năm-4,5 năm)
Đào tạo bậc sau đại học:
Ngành Kỹ thuật Cơ khí Động lực (1,5 năm)
Đào tạo hệ văn bằng 2 và Liên thông Đại học chính quy
+ Ngành công nghệ kỹ thuật ô tô (1,5 năm);
+ Ngành kỹ thuật cơ khí động lực, chuyên ngành cơ khí ô tô (1,5 năm-2,0 năm)
