上海市機械工業學校創建于1959年，是上海唯一所由華僑、歸僑僑眷和港澳同胞集資創建的具有僑教性質的全日制公辦中專學校。

1959年，經上海市人民政府批準創建，由市經濟委員會、市歸國華僑聯合會、市教育局共同領導，委托市機電一局主管。

1970年5月，學校被迫停辦。

1983年3月，經上海市人民政府批準復校，由市經濟委員會、市歸國華僑聯合會、市教育局共同領導，委托市輕工業局管理。復效期間由市僑聯負責管理。同年9月正式招生。

1991年，學校遷至徐匯區天等路465號辦學

1994年6月，學校由市輕工業局代管變更為由市僑辦負責管理

1996年10月，學校由市經委劃歸市委統戰部管理，與民辦中華僑光職業學院共同辦學。

1998年9月，由上海市教育委員會同意學校更名為中華新僑中等專業學校，隸屬于市委統戰部。

2001年11月，中華新僑中等專業學校黨委撤銷，并入上海新僑職業技術學院黨委

2012年7月，學校恢復獨立辦學，隸屬于市委統戰部。

2013年1月，由上海市教育委員會同意恢復原校名上海市機械工業學校，隸屬于市委統戰部。

2013年5月，成立中共上海市機械工業學校總支委員會。

2015年8月，學校由中共上海市委統戰部劃歸上海市教育委員會管理。

2016年2月，學校由上海市教育委員會委托上海應用技術大學管理。