控制科学与工程学科有着悠久的历史和雄厚的实力。它是由老一辈学科带头人张钟俊院士于1958年亲手创建的。在半个世纪的成长过程中，本学科以其科研覆盖面宽、综合实力强、人才梯队结构合理、培养高层次人才数量多、质量高而列居国内同类学科前茅。
学科是我国最早具有博士学位授予权、最早建立博士后科研流动站、最早取得一级学科博士学位授予权的学科，所含控制理论与控制工程、模式识别与智能系统两个二级学科于1987年开始就一直是国家重点学科。2007年被评为国家一级重点学科。控制科学与工程博士后流动站在2005年被评为全国优秀博士后流动站。2002年建立上海市优化与控制软件工程研究中心，2007年以本学科为基础的系统控制与信息处理教育部重点实验室获准立项建设。
从“九五”计划开始，本学科就根据学科发展趋势和国家社会经济发展需要，确立了以各领域中复杂系统的控制和信息处理问题为主要对象的研究方向。“复杂系统控制理论及应用”重点学科建设项目列入了“211工程”一期建设，获投资1410万元，重点建设了自动化研究所的7个研究室和4个实验室，改造了模式识别与图像处理研究所的部分设施，在整体上大大改善了学科教学和科研环境，使学科在研究方向、师资队伍、实验设施和人才培养等方面构筑起学科高原，并初步走向国际舞台。在2000年启动实施的“985工程”和之后实施的“211工程”二期建设中，本学科又得到了1000多万元的经费支持，在若干重点、优势方向上取得了进一步的突破。
“十五”期间，本学科在基础和应用研究方面都取得了较大的成绩。实到科研经费9709.45万元，承担国家自然科学基金50项、863计划18项、973计划子课题6项、国家科技攻关和国防“十五”项目10项，国际合作项目10项。发表论文1907篇，其中国际学术刊物243篇，SCI收录356篇，EI收录791篇，ISTP收录170篇，申请专利164项，已授权43项，获软件著作权24项。科研成果获省部级科技进步奖一等奖1次，二等奖11次，三等奖1次。