Ngày 3 tháng 1 năm 1996, Khoa Công nghệ Điện tử - Viễn thông được thành lập.
Ngày 18 tháng 10 năm 1999, Giám đốc ĐHQG Hà Nội đã ký quyết định số 1348/TCCB thành lập Khoa Công nghệ trên cơ sở sắp xếp, tổ chức lại Khoa Công nghệ Thông tin và Khoa Công nghệ Điện tử - Viễn thông thuộc Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành hai ngành thuộc Khoa Công nghệ. Cùng với sự ra đời của Khoa Công nghệ, ĐHQGHN đã thành lập Trung tâm Hợp tác Đào tạo và Bồi dưỡng cơ học trực thuộc ĐHQGHN.
Ngày 25 tháng 5 năm 2004, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 92/2004/QĐ-TTg thành lập Trường Đại học Công nghệ trên cơ sở Khoa Công nghệ và Trung tâm Hợp tác Đào tạo và Bồi dưỡng Cơ học thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội.
Sau khi hình thành, Trường Đại học Công nghệ nhanh chóng ổn định tổ chức, bộ máy với việc tái thành lập Khoa Công nghệ Thông tin và Khoa Điện tử viễn thông.
Ngày 9 tháng 9 năm 2004, thành lập Khoa Vật lý Kỹ thuật và Công nghệ Nano.
Ngày 4 tháng 7 năm 2005, thành lập Khoa Cơ học Kỹ thuật và Tự động hóa.
Ngày 8 tháng 4 năm 2005, thành lập Trung tâm Nghiên cứu Sinh học Phân tử (đến ngày 8 tháng 3 năm 2007 được tổ chức lại thành Bộ môn Công nghệ Nano Sinh học thuộc Khoa Vật lý Kỹ thuật và Công nghệ Nano).
Ngày 18 tháng 12 năm 2017, thành lập Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ.
Ngày 8 tháng 1 năm 2018, thành lập Viện Tiên tiến về Kỹ thuật và Công nghệ.
Ngày 28 tháng 3 năm 2018, thành lập Bộ môn Công nghệ Xây dựng – Giao thông.
Ngày 18 tháng 12 năm 2018, thành lập Khoa Công nghệ Nông nghiệp.
Ngày 18 tháng 3 năm 2022, thành lập Viện Trí tuệ nhân tạo (AI).