1973年11月西安铁路工程学校成立，隶属于交通部，为陕西铁路工程职业技术学院前身。

1978年12月划归铁道部，同时成立于1974年11月的第一铁路局职工学校并入该校，同时更名为渭南铁路工程学校。

1983年7月并入该校的第一铁路局职工学校从该校分出，同时更名为铁道部第一工程局华县职工学校、职工中等专业学校。

1983年8月渭南铁路工程学校划归铁道部基本建设总局铁一局代管。

1984年7月铁道部第一工程局华县职工学校、职工中等专业学校更名为铁道部第一工程局蒲城职工学校、职工中等专业学校。

1986年7月铁道部第一工程局蒲城职工学校、职工中等专业学校再次并入该校，同时更名为渭南铁路工程学校、渭南职工中等专业学校。

1986年8月渭南铁路工程学校、渭南职工中等专业学校由铁道部工程总公司铁一局主管。

1988年12月渭南铁路工程学校、渭南职工中等专业学校更名为渭南铁路工程学校渭南铁路成人中等工程学校。

2002年6月渭南铁路工程学校渭南铁路成人中等工程学校划归陕西省教育厅管理。

2003年改制升格为高等职业技术学院，更名为陕西铁路工程职业技术学院，同时开始新教学楼、实训楼、图书馆、餐饮中心、学生宿舍等基础设施的建设。

2007年，学院在教育部“高职高专人才培养工作水平评估”中被评为优秀。

2008年，被省教育厅、省财政厅确定为陕西省首批示范性高等职业院校立项建设单位。

2010年11月12日，占地899亩的校区在渭南市临渭区区开工建设。

2014年7月11日，陕西铁路工程职业技术学院国家骨干高职院校建设项目通过教育部、财政部验收，成为国家骨干示范高职院校。

2017年8月，学院入选为教育部第二批现代学徒制试点单位；入选教育部“高端技能型、应用型人才联合培养百千万交流计划”中方项目院校。

2018年，学院入选陕西省“学院”建设单位。

2019年，学院入选首批“1+x”证书制度试点单位。7月，被教育部认定为国家优质专科高等职业院校。10月，通过教育部现代学徒制第二批试点单位验收。12月，被教育部、财政部列入第三类高水平学校建设单位（c档）。

2020年4月，入选首批高等职业学校“双师型”教师队伍建设典型案例名单。

2021年，入选教育部第二批国家级职业教育教师教学创新团队立项建设单位名单。