太行工业学校

变迁时期

1949年7月，学校迁入现址，更名为兵工职业学校；后又冠名为华北兵工工业学校，太原机械制造工业学校，1958年升格为太原机械学院。后经国务院和中央军委批准，1961年北京工业学院（现北京理工大学）4个常规兵器专业（火炮、自动武器、弹药、引信）的教师、学生、实验设备、图书资料等全部迁入；1962年沈阳工业学院（现沈阳理工大学）两个常规兵器专业（火药、炸药）也相继迁入；1963年学校划归国防科委直接领导，成为当时的国防工业8大本科院校之一。1970年归属到第五机械工业部，同年7月，奉本部军管会命令学校停办。

华北工学院

1993年12月，学校更名为华北工学院，并于1994年1月1日启用“华北工学院”印章；1998年6月，经国务院学位委员会审核批准：学院新增列为博士学位授予单位，获得测试技术计量及仪器、火炮自动武器与弹药工程2个博士点，新增3个硕士点；同年，学校专科部更名为华北工学院分院。

中北大学时期

2004年6月，学校更名为中北大学；2005年，“太原市信息产业园区筹备组办公室”、“太原信息产业园区孵化基地”在学校挂牌成立。

2006年4月，学校入选国家大学生文化素质教育基地；2011年3月，学校成为山西省人民政府与中华人民共和国国家国防科技工业局共建院校；同年，学校入选教育部第二批卓越工程师教育培养计划高校；2013年，学校入选国家“中西部高校基础能力建设工程”；2017年，入选联合国教科文组织中国创业教育联盟理事单位；2018年3月，学校与七所高校共同成立b8协同创新联盟，并担任该联盟常任理事单位；7月，学校与德州市共建中北大学德州研究生分院。

2019年12月，由太原市教育局、中北大学、中国航天科技国际交流中心三方共建的中北大学航空航天科技教育研究院（以下简称“研究院”）揭牌成立；同年，学校成为首批高校辅导员联盟成员；2020年9月，学校成立中北大学科学技术委员会；12月，中共山西省委办公厅、山西省政府办公厅印发《关于支持中北大学创建“双一流”大学的若干意见》；12月，学校成为丝绸之路大学联盟成员。

2021年3月，学校朔州校区经教育部同意，建制撤销，校区资产划归山西工学院使用；3月，中北大学与长治经济技术开发区联合成立中北大学-长治产业技术研究院；5月，学校成为“全国高等军工院校课程思政联盟”首批会员单位之一；6月，学校成为山西省人民政府与中华人民共和国工业和信息化部共建高校。2023年3月，中北大学—德州学院研究生联合培养基地及联合研发中心成立；9月，中北大学（贵州）航空产业研究院揭牌仪式在安顺航空配套制造产业园举行；10月，中北大学成立人工智能产业人才基地暨人工智能学院；与山东建筑大学等牵头成立黄河流域电梯产业产教融合共同体。

2024年1月，中北大学视光学生物诊疗技术工程研究中心揭牌成立；9月，学校新北区二期仪器科学大楼、新能源化工研究院、兵器教学陈列馆、软件实验大楼等建设项目启用。2025年3月，中北大学数字纪检监察研究院（监督科学实验室）揭牌成立。5月23日，中北大学空天动力研究院、低空飞行动力工程技术中心成立。