浙江大学材料科学与工程学院是溯源于1952年开始招生的铸造和金相热处理专业（时属机械系）、1958年开始招生的硅酸盐专业（时属化工系）。1978年，浙江大学组建了我国高校中的第一个材料科学与工程学系，2014年7月更名为材料科学与工程学院。

1985年，在浙江大学建立了首个国家重点实验室—高纯硅及硅烷国家重点实验室（硅材料国家重点实验室前身）。

2007年，浙江大学材料科学与工程学科被评为国家重点一级学科，其中材料学、材料物理与化学为国家重点二级学科。

2017年，浙江大学材料科学与工程学科入选国家“双一流”建设学科行列。