清华大学工业工程学科发展始于20世纪90年代，1993年第一批获准设立工业工程工程硕士专业，1997年起设立本科专业并开始招生，后又获准按"管理科学与工程"一级学科授予工业工程方向工学硕士和博士学位。
2001年10月11日，清华大学工业工程系正式成立，特聘美国工程院院士、普渡大学 Salvendy 教授出任首届系主任和讲席教授。工业工程系的立系宗旨是：“在教育与研究方面建成世界一流的工业工程系，致力于提高中国和世界的生产力、提高人民的生活质量与生活水平。”
建系以来，工业工程系本着高起点、高水平、开放式的办学方针，参照国际一流的标准，建立了既与世界一流大学接轨又与中国经济社会发展需要相符合的工业工程学科和教育体系。全系师生员工努力贯彻立系宗旨，引进一流的师资，以国际化的视野探索教育改革，追求学术卓越，广泛开展国际合作，实现了跨越式的发展，形成了开放式国际化办学、重视创新能力培养和实践教育的鲜明特色，走出了一条充分汲取国际经验和利用国际资源的开放式办学之路，已培养了一批兼具工程技术与管理技能、具有国际视野与竞争力的复合型创新人才，成为清华园里一个富有特色和活力的院系。
工业工程系的发展已得到国内外的高度评价。2011年4月，由6位美国工程院院士和著名学者对工业工程系进行了国际学科评估，认为清华大学工业工程系的本科教育达到美国前10名的水平，在部分研究领域已有世界一流的表现。
工业工程学科致力于解决与效率、质量、成本和安全相关的系统问题，对于我国下一阶段的经济与社会转型，改善经济与社会发展的质量，提高人民的生活水平，建设和谐富裕的强大国家，无疑能有非凡的贡献。