Факультет берет свои истоки в начале 60-х – во время активного развития космонавтики и ракетостроения. В этот период возросла потребность в специалистах, способных решать трудоемкие инженерные задачи. Это и послужило началу подготовки кадров в 1965 году по специальности «Механическое оборудование автоматических установок» в Омском политехническом институте.
Спустя 2 года на основании приказа Министерства высшего и среднего специального образования СССР была организована выпускающая кафедра «Автоматические установки» с планом набора 50 человек, а 28 апреля 1970 в институте был создан факультет автоматических установок. В его состав вошли 4 кафедры: «Автоматические установки», «Высшая математика», «Детали машин» и «Теоретическая механика». Такая структура сохранялась до 1988 года. Факультет уже в то время пользовался популярностью среди молодежи – в 70-е годы здесь обучалось около 300 студентов.
Менялись названия факультета. В 1989 он получил название факультета летательных аппаратов, с 1990 назывался факультетов ракетно-космической техники, с 1993 стал аэрокосмическим факультетом. При этом его структура и специальности оставались неизменными.
Наряду с очной формой обучения с 2001 года стартовало обучение студентов и на очно-заочной (вечерней) форме по специальности «Стандартизация и сертификация», а в 2006 году состоялся ее первый выпуск.
Первым деканом факультета автоматических установок стал Фитилев Борис Николаевич, старший преподаватель кафедры «Автоматические установки», он руководил факультетом до 1971 года, затем с 1974 по 1975 годы. В период с 1971 по 1974 годы деканом факультета был Зензин Юрий Андреевич. В разное время подразделением руководили Новоженин Александр Александрович (1975–1978), Капранов Виктор Николаевич (1978–1986), Осипов Игорь Николаевич (1986–1989), Ланшаков Владимир Лазаревич (1989–1993), Клинышков Александр Семенович (1993–1999), Бельков Валентин Николаевич (1999–2003 и 2004–2016), Шалай Виктор Владимирович (2003–2004). С 2016 года по настоящее время факультетом руководит Квасов Игорь Николаевич.
С 2004 по 2022 год наряду с очным обучением проводилась и очно-заочная подготовка по направлению «Стандартизация и метрология».
Приказом от 24 января 2006 была проведена реорганизация аэрокосмического факультета в факультет транспорта, нефти и газа, в который вошли кафедры: «Транспортировка, хранение нефти и газа, стандартизация и сертификация», «Авиа и ракетостроение», «Промышленная экология и безопасность», «Основы теории механики и автоматического управления», «Гидромеханика», «Безопасность жизнедеятельности», «Высшая математика», «Детали машин».
Приказом от 12 апреля 2006 в состав факультета введена кафедра «Сопротивление материалов». В марте 2014 года создана кафедра «Машиноведение» при объединении кафедр «Детали машин» и «Теории механизмов и машин». В сентябре 2016 в ее состав вошла кафедра «Сопротивление материалов».
В 2014 году из состава факультета вышли кафедры «Промышленная экология и безопасность» и «Безопасность жизнедеятельности». Они вошли в состав нефтехимического института.
В 2016 году в состав кафедры «Транспортировка, хранение нефти и газа, стандартизация и сертификация» вошла кафедра «Метрология и приборостроение». После преобразования кафедра получила название «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология».
В настоящее время факультет состоит из 6 кафедр: «Авиа и ракетостроение», «Высшая математика», «Гидромеханика и транспортные машины», «Машиноведение», «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология», «Основы теории механики и автоматического управления».
До 2008 года факультет выпускал только специалистов. После этого до 2023 года выпускались студенты бакалавриата и специалитета, а с 2023-го началось обучение студентов в магистратуре.
Число студентов факультета в 2006 году уже составляло 1241, в 2007 увеличилось до 1330, а в 2008 – до 1520. После реорганизации в 2014 численность студентов уменьшилась до 1252. Начало подготовки студентов в магистратуре увеличило число студентов до 1458. В настоящее время здесь обучается 1194 студента.
Шли годы, факультет рос не только количественно, но и качественно. Многие преподаватели защитили кандидатские и докторские диссертации. У них появились свои ученики, и теперь выпускающие кафедры факультета в основном укомплектованы своими талантливыми выпускниками, которые способствуют дальнейшему развитию факультета. В составе кафедр подразделения 13% составляют доктора наук, 68% – кандидаты наук.
Научно-исследовательская деятельность сотрудников подразделения затрагивает широкий круг проблем: исследования в области космической экологии, изучение малых беспилотных летательных аппаратов, малых космических аппаратов, транспортировка и хранение газо- и нефтепродуктов, газо- и нефтехранилищ, исследование техногенного воздействия различных отраслей промышленности на окружающую среду, изучение вибрационной техники, проектирование электрогидравлических устройств и систем, мобильных станций технического обслуживания автомобильной техники, термомеханика сплошных сред, исследование ударных процессов в технике и многое другое.
Выпускников факультета можно увидеть на морских нефтяных платформах по всему миру, на объектах Роскосмоса, включая космодромы, Росатома и на других ведущих предприятиях мировой и российской экономики.