1922年建成的老土木工程馆（原称“工艺馆”）曾是清华留美预备学校学生进行工艺实习的场所，初期设置了木工和金工等几门训练手工的课程，这便是清华工学的启蒙。清华改办大学后，1926年秋正式成立工程学系，并于艰难发展中改系建院，迅速崛起为全国著名的工学院，从此工科成为清华雄厚的基础。
工程学破土而出
1909年7月，清政府在庚款赴美留学的奏折中即议定“以十分之八习农工商矿等科；以十分之二习法政理财师范诸学。”可是早期清华学堂及清华学校只设文科、理科等，虽有工艺技能训练但没有专设工科。
待北伐军冲破大江南北，军阀政府为国民政府所取代，眼见国家建设不日来临，有远见的清华教师及同学们请求学校开设工科。当时国内几个已有相当历史的工科大学，如南洋、北洋、唐山等，大都困于经费等问题以致发展受到束缚，而不得不望诸有设备基础和办学经费的清华扩张工学。清华工学的萌芽——工程学系在 1926年成立，系主任为周永德。
工程学系初设时规模颇大，分土木、机械、电机三科，1927年又合并三科为实用工程科，所学内容不求其广只求其精，希望培养实用工程人才，以期将来毕业学生可出而应社会之要求。1928年秋，校长罗家伦又宣布要“培养市长兼工程师的人才”，改为市政工程学系。然而同年冬，因经费不足忽被裁撤，部分学生分别转学到上海交通大学和唐山交通大学。1929年秋，在全系师生的极力争取下，工程系又得以复兴，专办土木科，改称土木工程学系，附属于理学院。明确要“使学生毕业后，能在我国不甚分工的情形下，对于各种土木工程事件都能做有把握的处置”，即培养具有土木工程方面广泛基本知识的人才。
1936年电机系教师合影。前排左起：赵友民、李郁荣、顾毓秀、维纳、任之恭、章名涛；后排左起：张思侯、范崇武、沈尚贤、徐范、娄尔康、朱曾赏、严睃
应国家之需改工学院
自从工程系建系以来，全校每年新生十分之三、四均入该系，至1932年工科学生已占全校学生总数的五分之一强。工程系附属于理学院，在延聘教师及增添设备等各方面，都不能得到充分发展，便在1932年1月成立“改院促进会”，要求设立工学院。时值国家因军事、政治之需，竭力发展理工，重视工程应用；同时在国内“学术独立”的呼声中，工科也逐渐从技术提升到了工学。此种种原因，促使清华于1932年秋正式成立工学院并招收学生，由梅贻琦校长兼任院长，1933年改由顾毓琇担任院长。
除了从理学院并入的土木工程系外，工学院又筹设了机械工程、电机工程两系，并在一开始就注意发展当时较新的工程技术，如水利、电讯、航空等，为以后进一步发展打下了基础。特别是机械系航空工程组，由于得到航空委员会的资助，发展较快，曾于1935年间由王士倬主持设计建成了我国第一座航空风洞。
工学院名师云集，如顾毓琇，1923年毕业于清华高等科，旋即赴美麻省理工学院深造并获博士学位。他是电机工程专家、工程教育家。他提出人才培养的三个阶段：“未毕业前，注重学术；新毕业时，注重经验；已毕业后，注重经验与学术的互相发明。这第三个阶段融会贯通,发明改良的工作,关系国家未来的生命……”培养出的学生既“巧心”学理论，又“劳手”做实验，造就完全之工程人才。
工学院课程编制的原则大体上是：一年级为共同必修课，二、三年级是有关工程学基础课和本系的技术基础理论，到四年级才开始分组学几门专门的技术课程，学生周学时一般都在60～70左右。教学上注意平时、注重练习。学生平时考试成绩约占总成绩的40%，平时练习占10%，期末考试占50%。此外，频繁的考试亦十分严格，因考试难以通过造成很高的淘汰率。如静动力学一课，用的是美国Frank.I.Brown著的教材，有时不及格人数多达三分之一。工学院教师急国家所急，开展科学研究。庄前鼎等人于1933年研制成功防毒面具，捐赠给前方将士。
工学院的发展
在工学院初期，各系均建立与扩充实验室，多有当时最先进的新式仪器设备。如土木系水利实验室仿照德国大学实验室建造，被称为“中国第一水工实验所”。这些实验室不只是为满足教学需要，也是为开展科学研究而设。1935～1936年，控制论创始人、美国著名数学家维纳应电机系李郁荣教授之邀，来清华访问讲学两年多，这是当年清华的一件盛事，说明清华已是中国高等教育和科研中心之一。
1937年以清华工学院为基础，组成了长沙临大和西南联大的工学院。抗战胜利后，工学院又增设了航空、化学、建筑、采矿工程学等系。1952年全国院系调整，清华成为多科性工业大学，被誉为“红色工程师的摇篮 ”，培养出的大批优秀工程技术人员成为国家建设的生力军。今天的清华，正继续保持并发展传统的工科优势，向着综合性、研究型、开放式的世界一流大学的目标迈进。
