Chemnitz wurde als eine Marktstadt an dem Fluss Chemnitz gegründet, nach dem die Stadt folglich auch benannt ist. Es hatte den Status einer Freien Reichsstadt und um 1136/1137 gründete Kaiser Lothar III ein Benediktinerkloster hier. Als offizielles Gründungsdatum wird jedoch allgemein das Jahr 1165 angesehen.
Nachdem Chemnitz im Jahre 1357 das Bleichmonopol erhalten halten, wurde die Stadt zu einem Zentrum der Weberei und Leinenproduktion. Zudem hatte der Anstieg des Eisenerzbergbaus einen großen Einfluss auf den wirtschaftlichen Aufstieg der Stadt. Im 15. Jahrhundert wurde eine kleine Kupferverarbeitungsfabrik gegründet. Während des 16. Jahrhunderts wurde zunehmend Baumwolle in der Textilindustrie verarbeitet und zum Ausgang des Mittelalters wurde Chemnitz zu einem wichtigen Zentrum der Textilverarbeitung in Sachsen; seine Produkte wurden sogar in das Ausland exportiert. Von 1728 an entwickelte sich der Strumpfwarenhandel und wurde nach und nach der stärkste Wirtschaftszweig. Im Übergang vom 18. zum 19. Jahrhundert wurde die Herstellung von Textilien industrialisiert. Von 1800 an übernahm Chemnitz eine Führungsrolle im Bereich der Maschinenbauindustrie und Werkzeugmaschinenproduktion Deutschlands.
In Verbindung mit dieser industriellen Entwicklung stand auch die Gründung einer Königlichen Gewerbschule am 2. Mai 1836. Am Anfang hatte sie 14 Schüler in 3 Hauptfächern; Maschinentechnologie, Chemische Technologie und Landwirtschaft. Kurze Zeit später wurde sie umbenannt in "Königlich Höhere Gewerbschule". Die Stadt Chemnitz hatte zu dieser Zeit ungefähr 11.000 Einwohner.
Von 1882 an (Chemnitz umfasste bereits 103.000 Einwohner) wurde an der höheren technischen Bildungsanstalt in Chemnitz das Lehrangebot um die Elektrotechnik erweitert und 1892 eine Abteilung für Elektrotechnik eingerichtet. Zum Ende des 19. Jahrhunderts hin, im Zuge der Industriellen Revolution, überstieg die Zahl der Schüler erstmalig die Marke von 1.000 Personen. Im Jahre 1900 erhielt die Einrichtung den Status einer "Königlichen Gewerbeakademie" verliehen.

Am Ende des 2. Weltkrieges mit den Bombenangriffen auf Chemnitz im Februar/ März 1945 musste die seit 1929 "Akademie für Technik" genannte höhere technische Bildungsanstalt in Chemnitz schließen. Als sie zwei Jahre später wiedereröffnet wurde, trug sie den Namen "Technische Lehranstalten" und hatte ungefähr 500 Studierende.
Im Jahre 1953, Chemnitz wurde damals in "Karl-Marx-Stadt" umbenannt, wurde eine "Hochschule für Maschinenbau" gegründet. 10 Jahres später waren schon über 1.500 Studierende eingeschrieben in den Fakultäten Mathematik und Naturwissenschaften, Maschinenbau und der neu gegründeten Fakultät für Elektrotechnik.
Im Jahre 1986 umfasste die Institution bereits 8.000 Studierende und erhielt den Status einer "Technischen Universität" verliehen.
Nach der Wiedervereinigung Deutschlands am 3. Oktober 1990 wurde die Stadt wieder in Chemnitz rückbenannt. 1992 wurde die ehemalige Pädagogische Hochschule Zwickau eingegliedert, weshalb die Einrichtung von diesem Zeitpunkt an "Technische Universität Chemnitz-Zwickau" hieß. In der Folgezeit wurden die Fakultät für Wirtschaftswissenschaften und die Philosophische Fakultät gegründet. 1997 wurde die Institution in "Technische Universität Chemnitz" rückbenannt.
Heutzutage hat Chemnitz ungefähr 240.000 Einwohner und an der Technischen Universität lernen und forschen mehr als 10.000 Studierende, unter ihnen ungefähr 700 internationale Studierende aus mehr als 70 Ländern. Aktuell umfasst die Technische Universität 8 Fakultäten
Die Fakultäten sind verantwortlich für die ordnungsgemäße Umsetzung der einzelnen Studiengänge. Sie können noch einmal unterteilt sein in Institute, welche Forschung und Lehre betreiben.