一、晚清時期（1897年-1911年）
1897年（光緒二十三年）七月，杭州知府林啟在西子湖畔金沙港怡賢王舊祠和關帝廟（現曲院風荷公園內）創辦“蠶學館”，拉開了我國近代紡織絲綢教育的帷幕。蠶學館以服務我國蠶絲事業為宗旨，采用先進科學的教學方法，培養了大批蠶絲技術人才，受到社會的肯定和政府的嘉獎，被譽為“開全國蠶桑改良之先聲”。
1908年（光緒三十四年）六月，浙江巡撫增韞因蠶學館辦學成效卓著，奏請清政府將學校更名為“浙江中等蠶桑學堂”。同年八月，翰林院侍讀吳士鑒奏請清政府將學校升格為“浙江高等蠶桑學堂”，清政府批準，并令浙江巡撫增韞妥為籌辦。
二、民國時期（1912年-1949年）
1912年，學校更名為“浙江中等蠶桑學校”；1913年，先后更名為“浙江公立甲種蠶桑學校”“浙江省立甲種蠶業學校”；1926年，更名為“浙江省立蠶桑科職業學校”；1927年，從五年級起分設制絲、養蠶兩系，并開始招收女生，實行男女同校。1928年后，先后更名為“浙江省立高級蠶桑科中學”“浙江省立高級蠶桑科職業學校”“浙江省立高級蠶絲科職業學校”；1936年，更名為“浙江省立杭州蠶絲職業學校”。
三、新中國時期（1949年—）
1950年8月，學校在蕭山坎山設立分部；9月，高級部制絲科遷入分部。1952年1月，根據中央關于“整頓和發展中等技術教育、實行專業化辦學”的指示，學校本部（杭州古蕩）合并“國立湖州高級蠶絲職業學校”，成立“浙江省蠶桑技術學校”；學校分部（蕭山坎山）成立“浙江省制絲技術學校”。
1952年9月，浙江省制絲技術學校合并了“浙江工業干部學校”紡織科，更名為“浙江省杭州紡織工業學校”，設制絲、紡織兩個專業。“浙江工業干部學校”紡織科的前身是“浙江省立杭州高級工業職業學校”染織科，其前身是1910年12月創辦的“浙江中等工業學堂”；此后，先后更名為“浙江公立中等工業學校”“浙江省立甲種工業學校”等，抗戰爆發后停辦；1946年2月在杭州復校，恢復校名為“浙江省立杭州高級工業職業學校”；1950年2月，該校與其他學校合并成立“浙江工業干部學校”，設機械、土木、化學、測量、紡織（原為染織）五科。杰出校友都錦生、常書鴻、陳之佛、夏衍、沈西苓等實業家、教育家、藝術家先后畢業于該校染織科。
1953年夏，學校合并了“浙江省杭州工人技術學校”，更名為“浙江省杭州工業學校”，設制絲科、紡織科、棉織科、機械科；1955年11月，改名為“杭州工業學校”。1958年7月，更名為“浙江紡織專科學校”，設制絲、絲織、棉紡、棉織、紡織機械等專業；1959年，制絲、絲織專業開始招收四年制本科生。1960年3月，學校與浙江大學部分系科和浙江電專、浙江機專合并，成立“杭州工學院”；1961年9月，杭州工學院并入浙江大學，同時恢復浙江紡織專科學校。1962年8月，更名為“浙江絲綢專科學校”。1964年8月，更名為“浙江絲綢工學院”；1965年，設置制絲、絲織、印染專業。文革期間，學校正常的教學管理秩序受到嚴重的干擾破壞。1970年，學校被下放，改名為“杭州工業學校”。1975年8月，國務院批準恢復“浙江絲綢工學院”，設制絲、絲織、印染、絲綢機械專業。
粉碎“四人幫“以后，特別是黨的十一屆三中全會以來，學校進行了改革整頓，增設了電子自動化、絲綢美術與品種設計、服裝設計等專業。1979年，開始招收碩士研究生；1982年，獲批“學士學位授予單位”；1984年，獲批“碩士學位授予單位”（第二批）；1994年，開始與浙江大學聯合培養博士研究生。
1999年4月，經教育部批準，學校更名為“浙江工程學院”。2004年5月，更名為“浙江理工大學”。2006年1月，獲批“博士學位授予單位”。2017年，學校入選浙江省重點建設高校。
