民國41年 創立「土壤試驗室」
臺灣省交通處公路局為配合機械養路及辦理西部幹線鋪設路面工程，在局本部創立「土壤試驗室」，設址於「臺北市公園路七號」，引導本局工程方面之鑽探與試驗工作。辦理路基土壤試驗，以設計路面結構及控制施工，此為國內首創採科學方法作路面設計及施工控制。
民國42年 增購較高級材料試驗儀器
獲美援補助增購較高級材料試驗儀器，增辦混凝土及瀝青等材料試驗。並倡議混凝土以重量比施工控制強度。
民國42年7月1日局本部組織規程變更核定設置「土壤試驗室」。
民國44年 改稱「材料試驗室」
改名「材料試驗室」，遷址於「臺北市景美區三福街12號」，為求提高工作效率及效果，劃分為基礎土壤、混凝土及路面三組，擴大辦理試驗業務，並接受其他機關學校及民間委託辦理各項基礎鑽探及試驗工程。
民國56年 改稱「臺灣省交通處公路局材料試驗所」
成立正式機關，改稱「臺灣省交通處公路局材料試驗所」 。 除續辦各項工程材料試驗外，並兼辦試驗技術研究。
民國64年 增加工程品管及路面評估
遷至現址「臺北縣新莊市新泰路211號」，增加工程品管及路面評估等業務。
民國88年 改稱「交通部公路局材料試驗所」
本所隨公路局改隸交通部，改稱「交通部公路局材料試驗所」。
民國91年 改稱「交通部公路總局材料試驗所」
立法院通過組織條例，改稱「交通部公路總局材料試驗所」。
民國107年 機關修編人事制度
交通資位制改為簡薦委制。
民國112年 改稱「交通部公路局工程材料技術所」
立法院通過組織條例，112年9月15日改稱「交通部公路局工程材料技術所」。
