初创时期（1956-1966）

1956年1月建校，时为大连机车车辆制造学校，1957年9月，改名为大连机器制造学校。1958年7月，在大连机器制造学校基础上，创建大连铁道学院，学校设置了机电系、机械工艺系、数理力学系，拥有12个专业，在校学生达到2119人，教职工623人。1961年1月，成为原铁道部直属院校之一，由其直接领导。

“文革”时期（1966-1979）

1971年根据中央和旅大市的指示精神，学院做好了招教工农兵学院的筹备工作。1972年至1976年，学校共招五届工农兵学员大学生。

恢复与发展时期（1977-1985）

1982年1月，学校成为全国首批学士学位授予权单位。5月，学校召开首次教学科学报告会，全面检闼几年未教学研究、科学研究成果，表彰了在教学研究和科学研究上有突出贡献的优秀教学科研人员，动员全校师生员工团结奋斗。努力工作，为把学校办成教学、科研两个中心做贡献，这期间，学校的各项工作在恢复中得到发展，在发展中得到提升。1984年1月，大连铁道学院成为全国第二批硕士学位授予单位。

改革奋进时期（1986-2006）

1996年9月，学院首届留学生举行开班典礼。1998年，学校与澳大利亚爱思国际教育集团合作办学，创建了爱思国际学院。同年6月，经国务院学位办批准，大连铁道学院成为博士学位授予单位，机械制造及其自动化、材料加工工程成为具有博士授予权的专业，19个专业(学科)有硕士学位授予权。

2000年3月，学校由铁道部规划辽宁省管理，明确提出了“立足辽宁，服务区城经济，巩固铁路市场，积极面向全围”的办学指导思想。并在“十五”规划中，着重强调要坚持以学科建设为龙头，加强和巩围优势学科，优化专业学科结构，进一步突出“交通”特色，重点支持交通工程、车辆工程、先进制造技术、新材料、信息技术等学科。

2004年5月，经教育部批准，学校更名为大连交通大学。

现代发展时期（2007-今）

2007年8月，大连交通大学成为博士后科研流动站设站单位，设立机械工程博士后流动站和材料科学与工程博士后流动站。

2008年10月，经辽宁省教育厅、辽宁省科学技术厅批准，学校启动建设省级大学科技园。2009年9月，经中华人民共和国科技部批准，学校现代轨道交通研究院成为国家技术转移示范机构；同年10月，学校“五年制双专业复合型人才培养模式”成功获批“国家级人才培养模式创新实验区”。

2010年3月12日，辽宁省人民政府与原铁道部签署共建大连交通大学协议，铁道部将重点支持大连交通大学开展机车车辆等领域的课题研究和科技攻关；同年9月，学校获推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生资格。

2011年，学校成为中国教育国际交流协会、中教国际教育交流中心《1+2+1中美人才培养计划》项目成员单位；同年12月，经辽宁省教育厅批准建设辽宁省高等学校重大科技平台“现代轨道交通工程研究中心”。

2012年，被中华人民共和国教育部正式确定为中国政府奖学金来华留学生接收院校；同年11月，经中国国家发改委批准建设“轨道交通装备设计与制造技术国家地方联合工程研究中心”。

2017年1月，大连交通大学入选辽宁省一流大学重点建设高校。

2020年3月，入选“应急安全智慧学习工场（2020）”暨应急管理学院建设首批试点学校。

2021年6月23日，加入中国-乌克兰大学联盟。

2022年12月30日，国家铁路局公布了第二批铁路行业科技创新基地的认定结果，副校长陈秉智教授牵头的高速列车服役安全关键技术铁路行业重点实验室成功获批。这是学校首次获批国家铁路行业科技创新基地，也是学校在推进科研平台高水平建设方面紧扣轨道交通发展特色取得的新进展。

2024年9月，大连交通大学发布《关于优化调整二级学院机构设置的通知》，对二级学院进行撤销、重组、新建。

撤销：环境与化学工程学院、交通运输工程学院、土木工程学院、机车车辆工程学院、中车学院、计算机与通信工程学院、软件学院（现代信息产业学院）；

重组：材料科学与工程学院；

新建：交通工程学院、詹天佑学院（中车学院）、轨道智能工程学院、基础部等学院（部）；

更名：自动化与电气工程学院更名为电气工程学院。