2004年5月，学院经国家教育部批准设立，由西安经发集团控股的交大博通公司投资、西安交通大学举办的全日制本科层次的独立学院。

2007年9月，位于西安经济开发区草滩农业生态产业园的新校区建成并投入使用。

2009年5月6日，西安交通大学城市学院“电气信息类”、“经济学类”（经管类）教学改革试点班获批。

2009年5月10日，西安交通大学城市学院迎来建校5周年。

2011年7月，西安交通大学城市学院荣获西安市2011年度“园林式单位”称号。

2013年6月，西安交通大学城市学院获西安市2012年度“文明校园”称号。

2014年5月10日，西安交通大学城市学院建校十周年。

2015年6月，西安交通大学城市学院获“陕西省文明校园”称号

2025年4月16日，西安交通大学城市学院举行通识教育学院成立大会。